基于图像特征的油菜叶绿素含量快速估算

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20213238

摘要/Abstract

摘要：

农业生产中叶片颜色通常被用作植物生长胁迫的诊断指标,叶片颜色与作物叶绿素含量密切相关。当前叶绿素含量的化学测定方法需耗费较多人力物力,而且得到测定结果存在滞后性,不能用于作物田间及时管理。通过油菜叶片图像颜色如R(红)G(绿)B(蓝)空间与Lab空间特征参数,可实现油菜叶绿素含量的估算。本研究表明:基于叶片图像颜色特征参数估算叶绿素a含量的模型精度较高,总叶绿素含量模型次之,叶绿素b含量模型较差。通过颜色空间特征参数的转换与组合能提高叶绿素含量估算模型的精度,如RGB空间内,R+G与叶绿素a含量的相关系数为-0.860,达到极显著相关水平,优于R与叶绿素a含量的相关系数;另外,基于RGB和Lab空间颜色特征值的叶绿素含量估算值与实际测量值有较好的线性关系,测量值与实际值偏离较小,其中基于G值、L值的总叶绿素含量验证线性模型精度R²分别为0.916 5和0.919 9,应用前景较为广阔。

关键词: 图像, 叶绿素, 颜色特征, RGB色彩模式, Lab模式

中图分类号:

S565.4

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颜色特征	叶绿素a含量	叶绿素b含量	总叶绿素含量
R	-0.798^**	-0.617^**	-0.783^**
G	-0.874^**	-0.674^**	-0.857^**
B	-0.241	-0.232	-0.254
R+G+B	-0.834^**	-0.655^**	-0.822^**
R/(R+G+B)	-0.460^**	-0.314^*	-0.435^**
G/(R+G+B)	-0.403^**	-0.285	-0.385^*
B/(R+G+B)	0.568^**	0.394^*	0.540^**
R-B	-0.684^**	-0.502^**	-0.660^**
R+G	-0.860^**	-0.663^**	-0.843^**
R+B	-0.712^**	-0.570^**	-0.706^**
B+G-R	-0.522^**	-0.437^**	-0.525^**
L	-0.803^**	-0.656^**	-0.830^**
a^*	0.286	0.122	0.246
b^*	-0.629^**	-0.357^*	-0.581^**

颜色特征	叶绿素a含量	叶绿素b含量	总叶绿素含量
R	-0.798^**	-0.617^**	-0.783^**
G	-0.874^**	-0.674^**	-0.857^**
B	-0.241	-0.232	-0.254
R+G+B	-0.834^**	-0.655^**	-0.822^**
R/(R+G+B)	-0.460^**	-0.314^*	-0.435^**
G/(R+G+B)	-0.403^**	-0.285	-0.385^*
B/(R+G+B)	0.568^**	0.394^*	0.540^**
R-B	-0.684^**	-0.502^**	-0.660^**
R+G	-0.860^**	-0.663^**	-0.843^**
R+B	-0.712^**	-0.570^**	-0.706^**
B+G-R	-0.522^**	-0.437^**	-0.525^**
L	-0.803^**	-0.656^**	-0.830^**
a^*	0.286	0.122	0.246
b^*	-0.629^**	-0.357^*	-0.581^**

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