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专利号: 2015110240449
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于计算机图像分析的青菜叶片叶绿素定量检测方法,包括如下步骤:

(1).叶片图像获取;通过扫描仪或数码相机获取叶片数字图像,用Canon 

PowerShotA610数码相机拍摄青菜叶正面图像时,以平整的白纸作为背景,镜头垂直向下,镜头离目标物体距离为20cm,将数码机闪光灯设置于关闭状态,像素为500万,设置相机在M模式下,拍摄参数为1/400,F8.0,ISO100;白平衡自动,调整镜头焦距为20cm;采用JPG格式存储图像并传入计算机;

(2).叶片图像颜色参数测定;将获取的叶片数字图像用图像处理软件提取整个叶片的颜色值L*、a*、b*,CIE-LAB表色系是国际标准制表色系统;它用空间坐标L﹑a﹑b值表示;原点坐标为L=50,a=0,b=0;L*代表亮度,L*的取值范围是0-100,其中0为黑色、100为白色;坐标a*表示红色+和绿色-,b*表示黄色+和蓝色-,应用Adobe Photoshop CS6图像处理软件中魔术棒工具做青菜叶片选区,不包含菜叶上的茎脉部分,设置笔尖大小为8像素;然后执行滤镜工具中的模糊平均命令,将叶片选区内的所有像素参数值平均化,使用吸管工具读取信息窗口中的L*、a*、b*,并计算色差ΔE=(ΔL*2+Δa*2+Δb*2)1/2;

(3).叶片叶绿素含量的实验室测定;在获取青菜叶片图像之后,立即将样品剪碎,分别在电子天平上称取0.20g,然后放入盛有25ml混合液的具塞试管中,所述的混合液由丙酮、无水乙醇按体积比1:1配制,置于黑暗条件下直接浸提至叶片组织完全变白时,用紫外可见光分光光度计在600—700nm范围内对不同叶绿素提取液进行扫描,波长精度为0.2nm;在

645nm和663nm处测量并记录其光密度值,并作平行样,求其平均值;

叶绿素含量计算利用Arnon公式:

式中:V是浸提液的最终体积,W为叶片鲜重,D645、D663为645nm和663nm

的光密度值,叶绿素总含量的单位是mg/g;

(4).叶绿素含量预测模型的构建;采用不同函数模型y=Ax+B、y=A/x+B、y=Alnx+B和ln(lny)=Alnx+B,A、B为拟合模型的系数,分别对步骤2中测定叶片各颜色参数(x)与步骤3中测定叶绿素含量(y)之间的关系通过origin8.0软件进行拟合分析,叶片各颜色参数(x)是a*、b*、ΔE,通过比较拟合方程的决定系数R2,构建2个预测模型如下:ln(lnC chl)=-4.0547ln b*+12.6085,n=10,R2=0.9925**---------------(1)C chl=-0.1412ΔE+3.4516,n=10,R2=0.9940——————————(2)其中C chl为叶绿素含量,单位是mg/g,n为样本量,R2决定系数,**表示拟合模型具有极显著的相关性;

(5).待测样品叶绿素含量的测定;按照上述步骤1-2描述方法测定叶片图像颜色参数b*、ΔE,将颜色参数b*或ΔE分别代入步骤4中构建的叶绿素含量预测模型,即可输出叶绿素含量。