[发明专利]叶面积指数自动观测系统及其方法

权利要求书

1.一种叶面积指数自动观测系统，包括：

叶面积指数自动观测服务器，包括：二值图像生成模块、参数提取模块、叶面积指数计算模块，其中二值图像生成模块用于把数据采集装置获取的作物冠层数字图像分类成二值图像，所述参数提取模块用于从二值图像提取间隙率、间隙尺寸、聚集指数，所述叶面积指数计算模块用于根据提取的信息参数计算叶面积指数；

数据采集装置，包括：用于供电的太阳能智能发电系统，采集作物数字图像的摄像头传感器、用于传输数据的数传模块、以及用于接收采集的数据并通过输出模块传输到所述叶面积指数自动观测服务器的数据采集板。

2.根据权利要求1所述的叶面积指数自动观测系统，其中所述二值图像生成模块包括改进的K-均值分类模块，所述K-均值分类模块根据选定的分类个数自动分为多类，然后根据各类波段均值进行阈值处理，合并为绿色植被和土壤及背景两类，从而转为二值图像。

3.根据权利要求1所述的叶面积指数自动观测系统，其中所述二值图像生成模块包括自动阈值分类模块，所述自动阈值分类模块根据对RGB彩色空间的红、绿、蓝三个波段和HSL彩色空间中的色度设定阈值，来将图像分类为绿色植被和土壤及背景两类从而转为二值图像。

4.根据权利要求1所述的叶面积指数自动观测系统，其中所述二值图像生成模块包括分块阈值分类模块，所述分块阈值分类模块将原图像变成均匀的图斑分类，然后利用波段阈值将图像分类为绿色植被和土壤及背景两类从而转为二值图像。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的叶面积指数自动观测系统，其中，基于改进的Lang&Xiang方法，所述参数提取模块确定小区面积ΔA，在每一种统计小区面积下按单元格统计每个小区的间隙率P_cell(θ)，其中ΔA取值为ΔL的整数倍且小于图像面积，ΔL表示叶片平均投影面积或者叶片平均宽度。

6.根据权利要求5所述的叶面积指数自动观测系统，其中基于改进的Lang&Xiang方法，所述参数提取模块将所有统计小区的间隙率的平均值取对数除以所有小区间隙率的对数的平均值，来计算得到所述聚集指数Ω(θ)LX=ln(mean(Pcell(θ))mean(ln(Pcell(θ))).]]>