為實現(xiàn)植物水分狀況的實時在線監(jiān)測,該研究采用非接觸式雙目攝像儀獲取草莓葉片的深度圖像并轉(zhuǎn)換為點云數(shù)據(jù),從中抽取葉片三維(Three-Dimension,3D)形態(tài)信息,用以建立草莓葉片含水率的預測模型。采用隨機采樣一致算法與整體最小二乘法相結(jié)合的點云平面擬合方法擬合葉片平面從而獲取葉傾角,采用代數(shù)擬合球面法以估計葉片的擬合球半徑,從而可以定量分析草莓葉片的幾何參數(shù)與不同含水率的關系。在建模集的一元線性回歸分析中,葉傾角與葉片含水率、余弦值與葉片含水率、球半徑與葉片含水率均線性相關,決定系數(shù)分別為0.842 9、0.854 6和0.880 8;采用多元線性回歸分別分析了球半徑和葉傾角、球半徑和葉傾角的余弦值與葉片含水率,兩者與葉片含水率之間關系都十分顯著(P<0.001),修正決定系數(shù)分別為0.914 3和0.912 9。對所建立的單變量含水率預測模型和雙變量預測模型在驗證集上進行了驗證,結(jié)果表明,利用球半徑和葉傾角建立的回歸模型預測葉片含水率效果最好,均方根誤差僅為0.015 8,決定系數(shù)達0.953 4。該試驗研究結(jié)果可以快速檢測草莓葉片含水情況,為草莓含水狀況的非接觸式測量提...

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【文章目錄】：
0 引言
1 材料與方法
    1.1 試驗材料
        1.1.1 供試品種
        1.1.2 儀器設備
    1.2 試驗方法
        1.2.1 試驗設計
        1.2.2 葉片含水率測定
        1.2.3 模型評價指標
2 點云葉片處理
    2.1 葉片點云獲取與分割
        2.1.1 葉片點云獲取
        2.1.2 葉片點云分割
    2.2 葉片幾何特征提取
        2.2.1 葉片平面擬合
        2.2.2 葉片球面擬合
3 結(jié)果與分析
    3.1 試驗結(jié)果
        3.1.1 葉片含水率
        3.1.2 葉傾角與球半徑
    3.2 草莓葉片含水率與3D幾何參數(shù)關系的一元回歸分析
        3.2.1 葉傾角與葉片含水率之間的關系
        3.2.2 球半徑與葉片含水率之間的關系
    3.3 草莓葉片含水率與3D幾何參數(shù)關系的多元回歸分析
        3.3.1 葉傾角和球半徑與葉片含水率
        3.3.2 余弦值和球半徑與葉片含水率
    3.4 草莓葉片含水率預測模型的評估
4 結(jié)論



本文編號：3809658