[发明专利]一种植物叶片表面粗糙度确定方法及系统

说明书

本发明公开一种植物叶片表面粗糙度确定方法及系统，方法包括：利用变焦显微图像拍摄系统获取连续拍摄的多幅叶片放大图像；根据各幅所述叶片放大图像确定特征匹配集合；将所述特征匹配集合内的特征匹配数量小于第二设定阈值的去噪图像删除，获得n幅筛选图像；对n幅所述筛选图像进行组合，获得一幅组合灰度图像；根据所述组合灰度图像确定植物叶片表面粗糙度。本发明首先利用变焦显微图像拍摄系统直接快速准确获取多幅叶片放大图像，然后利用叶片放大图像进行筛选组合后形成组合灰度图像，最后根据所述组合灰度图像快速准确的确定植物叶片表面三维尺度的粗糙度。

技术领域

本发明涉及粗糙度确定技术领域，特别是涉及一种植物叶片表面粗糙度确定方法及系统。

背景技术

植物叶表面粗糙度直接反映了叶表面微观形态的差异，可用于表征植物叶片表面的润湿性能。对植物叶表面粗糙度的测量，有助于叶表面润湿性的研究，进而提升农药利用率、降低农业生产成本以及减少农药对环境的污染。

通常，表面粗糙度的测量方法可分为接触式和非接触式两大类，接触式方法常用探针扫描法，但存在效率低、容易划伤测试品表面、测试分辨率取决于探针尖端直径等问题，难以应用于植物叶片表面；非接触式测量法大多基于空间域中灰度图像的统计分析，常借助光学系统、图像合成、机器视觉、共聚焦等技术获取，试验过程对样品表面无损但测量范围相对受限，且容易受光照等因素影响。

现有的方法大多基于植物叶表面电镜图，所确定的是二维的粗糙度信息，并不能直观反映植物叶表面的三维粗糙度信息，仅保留二维信息的计算过程，对具备三维尺度的粗糙度而言仍有局限性，另外，现有确定植物叶片表面粗糙度速度慢、精度低、所借助的测量仪器造价也十分昂贵。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种植物叶片表面粗糙度确定方法及系统，以实现快速准确确定植物叶片表面三维尺度的粗糙度。

为实现上述目的，本发明提供了一种植物叶片表面粗糙度确定方法，所述方法包括：

步骤S1：利用变焦显微图像拍摄系统获取连续拍摄的多幅叶片放大图像；

步骤S2：根据各幅所述叶片放大图像确定特征匹配集合；

步骤S3：将所述特征匹配集合内的特征匹配数量小于第二设定阈值的去噪图像删除，获得n幅筛选图像；

步骤S4：对n幅所述筛选图像进行组合，获得一幅组合灰度图像；

步骤S5：根据所述组合灰度图像确定植物叶片表面粗糙度。

可选的，所述根据各幅所述叶片放大图像确定特征匹配集合，具体包括：

步骤S21：对各幅所述叶片放大图像进行高斯滤波去噪，获得多幅去噪图像；

步骤S22：利用SURF算法确定各幅所述去噪图像中各像素点对应的特征点；

步骤S23：利用暴力匹配算法对相邻的两幅所述去噪图像中各特征点进行匹配，获得特征匹配集合。

可选的，所述利用暴力匹配算法对相邻的两幅所述去噪图像中各特征点进行匹配，获得特征匹配集合，具体包括：

步骤S231：利用暴力匹配算法对相邻的两幅所述去噪图像中各特征点进行匹配；

步骤S232：按照距离最近原则确定最佳匹配距离；

步骤S233：按照距离最近原则确定次佳匹配距离；

步骤S234：判断所述最佳匹配距离和所述次佳匹配距离之比是否大于或等于第一设定阈值；如果所述最佳匹配距离和所述次佳匹配距离之比大于或等于第一设定阈值，则确定特征匹配集合；所述特征匹配集合包括多个特征点对应的特征匹配；如果所述最佳匹配距离和所述次佳匹配距离之比小于第一设定阈值，则删除特征匹配。