一种适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置及方法

本发明涉及植物信息测量，具体涉及一种适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置及方法。

背景技术：

1、叶片是植物进行光合作用和合成有机物的主要器官，对于植物的生长发育和生态系统功能至关重要。在植物光合速率和光照时间一定的情况下，叶面积大小直接影响光合产物的多寡，进而影响作物产量。此外，叶面积作为一种植物功能性状，不仅能反映植物对环境的适应，还是连接植物与生态系统过程的重要生理学参数，对理解生态系统功能和进化过程具有重要意义。因此，精确测定叶面积对于制定高产、优质、高效的栽培技术和管理措施极为重要。

2、在植物科学研究及实际应用中，准确而迅速地测定叶面积对于理解和提升作物生产具有基础性的重要意义。目前的叶面积测定技术，包括方格法、剪纸法、打孔法、系数法及干重法等，虽然应用广泛，但通常存在操作繁琐、耗时且精度较低的问题，这限制了它们在快速现场应用中的效用。随着数字技术和图像处理技术的发展，利用这些先进技术进行叶面积测定已成为研究热点，然而，这些方法往往还需人工进行数据记录和计算，效率较低。

3、此外，现有的拍照式叶面积测定仪常需配备专用摄像头，这大幅增加了成本，并限制了其普及性。手持式的扫描式叶面积测定仪虽提供了操作上的便利，但其在使用过程中往往难以保持稳定，从而影响测量的准确性。特别是对于盐碱环境下的作物，由于盐碱胁迫导致的叶片黄化、褐变、斑点和叶缘烧伤等现象会进一步增加叶面积测定的难度。因此，需要一种改进的叶片面积测定装置和方法，通过优化图像处理算法，有效区分健康叶片区域和受损区域，确保在盐碱环境下也能准确测定叶面积。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置及方法，以解决传统叶片测试装置不便携以及拍照设备不稳定而导致的叶片面积测定效率低的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置，装置包括：

3、底板，用于放置待测叶片，底板上设置有预设大小的标准面积块，标准面积块用于进行图像校准；

4、透明压板，与底板围绕转轴旋转连接，用于固定待测叶片，以保证叶片在测试过程中保持平整；

5、可拉伸组件，通过滑动连接件在轨道上的移动实现拉伸，用于固定拍照设备，使得拍照设备的摄像头对准待测叶片；

6、支架，支架的一端通过固定螺丝与底板可拆卸连接，另一端和可拉伸组件固定连接，以支撑可拉伸组件。

7、本发明实施例提供的适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置，使得叶片测定过程具有普适性和便捷性，同时，拍照设备的位置校准流程减少了手动干预，解决了拍摄过程中待测叶片和拍照设备的相对稳定问题，不仅提高了测量精度，降低了技术门槛，也提高测定过程的效率和准确性，尤其针对盐碱环境下作物叶片的黄化、褐变、斑点和叶缘烧伤等现象，通过改进的图像处理算法，有效区分健康叶片区域和受损区域，从而提高叶面积测定的准确性和效率。

8、在一种可选的实施方式中，装置还包括：

9、插头，用于连接拍照设备；

10、拍摄按键，设置于支架上，用于控制拍照设备对待测叶片进行拍摄。

11、本发明实施例提供的适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置，将拍摄按键直接设置在支架上，使得用户在操作时无需直接触碰拍照设备，避免了拍照过程中拍照设备的偏差位移，减少误操作，保证成像准确性。另外，通过集成拍摄按键，大大提升了操作的便捷性，用户可以快速连续地拍摄多张待测叶片照片，无需每次拍摄前都通过拍照设备自身的操作界面进行。这不仅节省了时间，还提高了整个测定过程的效率。

12、在一种可选的实施方式中，底板为白色，材料为塑料。

13、本发明实施例提供的适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置，采用白色底板不仅为待测叶片提供了一个明亮且均匀的背景，且在图像处理过程中，白色背景可以更容易地被识别和分离出来，从而更准确地提取出待测叶片的图像信息。使用塑料作为底板材料，不仅可以减轻整个装置的重量，便于携带，还可以降低制造成本，使得该装置更加经济实惠。

14、在一种可选的实施方式中，装置还包括：

15、海绵垫片，设置于底板的边缘处，用于在底板和透明压板之间产生空隙，以保护待测叶片的叶柄。

16、本发明实施例提供的适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置，通过设置海绵垫片，在底板和透明压板之间形成了一个缓冲区域，避免了透明压板直接压迫叶柄，从而有效保护了叶柄不受损伤，有助于保持叶片完整性以待后续分析，实现了无损测量。海绵垫片的使用也确保了叶片在测量过程中不会受到不必要的压迫或变形，从而提高了测量的精度。

17、在一种可选的实施方式中，装置还包括：

18、弹簧，设置于底板和透明压板之间，用于为透明压板提供弹力，保持压板平整稳定。

19、本发明实施例提供的适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置，通过在底板和透明压板之间设置弹簧，为透明压板提供了额外的支撑力，使得压板在固定叶片时能够更加稳定，不易发生晃动或倾斜，这种稳定性有助于确保拍照设备拍摄到的叶片图像清晰、准确，从而提高叶片面积测定的精度。

20、在一种可选的实施方式中，装置还包括：

21、手持握把，固定连接至支架上，便于手持以及移动装置。

22、本发明实施例提供的适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置，通过设置手持握把使得整个装置更加便于手持和移动，使得无论是在实验室、田间地头还是其他需要进行叶片面积测定的场所，都可以进行装置携带并进行快速、灵活的测量。这种便携性大大提高了装置的使用效率和灵活性。

23、第二方面，本发明提供了一种适用于盐碱地植物的叶片面积测定方法，应用于第一方面中的适用于盐碱地植物的叶片面积测定装置，方法包括：

24、将待测叶片平整放置于底板上；

25、将透明压板盖于底板上，使得待测叶片被平整覆盖；

26、放置拍照设备于可拉伸组件上，以使得拍照设备的摄像头对准待测叶片，保证待测叶片和标准面积块处于拍照设备的摄像头的视野中；

27、将插头插接至拍照设备，进行拍照，生成待测叶片的照片；

28、将照片输入预设软件中，进行叶片面积测量，得到测量结果。

29、本发明实施例提供的适用于盐碱地植物的叶片面积测定方法，通过将待测叶片平整放置于底板上，并用透明压板盖覆，确保叶片在测试过程中保持平整无褶皱，从而避免了因叶片形态变化而导致的测量误差。此外，利用拍照设备拍摄待测叶片与标准面积块的照片，并输入预设软件进行测量，简化了叶面积图像到像素的转化过程，实现一键数据转换，实现高精度的面积计算，提高了测量的准确性和可靠性。

30、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的适用于盐碱地植物的叶片面积测定方法。

31、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的适用于盐碱地植物的叶片面积测定方法。

32、第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第二方面或其对应的任一实施方式的适用于盐碱地植物的叶片面积测定方法。