张春玲，杨新年，向洪波，彭燕博，张 伟

（黑龙江工业学院 电气与信息工程学院，黑龙江 鸡西 158100）

0 引言

农业生产中，叶面积指数作为植物的光和作用的重要指标，直接影响农作物的产量。叶面积指数通常根据树叶面积进行测量。本研究通过计算树叶的面积，了解植物的光合作用情况，从而调整农作物间距。本研究意义在于通过对农作物合理密植、适当修剪等方式提高农作物产量。传统的面积测量方法：(1）方格法。步骤为绘制树叶轮廓，计算方格个数。方格法工作量繁琐，任务量大。(2）叶面积仪法。此方法虽然测量较快，但成本费用高，而且设备维修较难。目前，不规则树叶面积的测量成本高、测量过程繁琐。本研究采用数字图像的方法测量树叶面积，耗时低、测量准确，能在农业生产中应用，同时可以帮助农户提高收益。

1 数据图像处理

树叶面积测量首先采集春季杏树叶片，将树叶按顺序标号并固定在网格纸上。采集的树叶图像直接计算面积误差较大，图像需要进行预处理才能使用。本文采用形态学开运算和中值滤波去除噪音［1］。无噪音数据样本通过大津阈值分割算法，分为前景和背景两大类。前景图像用于提取图像轮廓特征，并计算像素面积。本研究根据像素坐标和世界坐标关系，计算出世界坐标系中树叶面积，比较测量面积与实际面积，计算测量误差率。基本流程如图1所示。

图1 图像处理流程

1.1 数据采集

数据采集步骤如下：(1）采集30片春季杏树叶片作为样本。……