КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛИСТА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

А.И. Бутенко

ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет», г. Мичуринск, Россия

В садоводстве и в селекции часто нужно знать размеры, площадь, периметр листовой пластинки. Если размеры листа найти просто, то определение площади и периметра достаточно трудоемко. Для автоматизации учетов нами была составлена компьютерная программа, которая предназначена для нахождения ряда морфологических признаков листа по его сканированному изображению. Сканировать можно сразу много листьев, а затем с помощью Photoshop или другого редактора записать каждый лист в отдельный файл с расширением bmp (24-разрядный).
После выбора файла на левой панели появляется изображение листа, а на правой панели – контур этого листа.

Встроенным инструментом «карандаш» нужно перечеркнуть на изображении контура черешок у места его прикрепления к листовой пластинке и нажать кнопку «Обработать». На правой панели появляется контур листа без черешка, вписанный в прямоугольник (Рис. 1). Длина и ширина прямоугольника являются размерами листовой пластинки. По такому прямоугольнику легко контролировать правильность определения размеров листа. В окошках высветятся значения длины, ширины, периметра, площади листа и длины черешка. Если не перечеркивать черешок, то его площадь добавится к площади листа, а длина черешка будет выдана нулевой. Такой способ нужно использовать, когда листья сканировались без черешков. Но специально отрезать черешки не обязательно. Кроме того, длина черешка является важным сортоспецифическим признаком.

Общий вид интерфейса программы после перечеркивания черешка.

Рис. 1 – Общий вид интерфейса программы после перечеркивания черешка.

В программе вначале находятся координаты точек контура. Затем, когда будет перечеркнут черешок, в отдельное множество будут включены точки контура только листовой пластинки (х0; y0), (х1; y1), …, (хn; yn). Если положить (хn+1; yn+1)=(х0; y0), то получается замкнутая ломаная линия. Периметр листа находится по формуле

Площадь листовой пластинки рассчитываем по формуле (см. печатную версию)

Обычно площадь определяется числом отличных от фона пикселей, которые попадают в область, ограниченную контуром. Но при таком подходе нужно предварительно делать заливку области одним цветом, либо повышать контрастность изображения. Кроме того, если не использовать заливку, то поврежденные выпавшие области листовой пластинки не будут учитываться и оценка площади будет занижена. Расчет по формуле (2) не требует предварительной редакции изображения и более точен. При вертикальном расположении листа его длина находится как max(yi – yj) (yi и yj выбираются из точек контура листа (хi; yi) и (хj; yj) при хi =хj ). Ширина определяется как max(xi – xj) (xi и xj выбираются из точек контура листа (хi; yi) и (хj; yj) при Пyоi =с лyеj ). о п ределения признаков листовой пластинки находятся координаты средней линии черешка по известным граничным его значениям, и определяется длина черешка аналогично вычислению периметра.

Полученные данные накапливаются отдельной строкой в текстовом файле. В такой строке располагается следующая информация: Файл – название файла; HL – длина листа; VL – ширина листа; РL –периметр листа; HC – длина черешка; S – площадь листа. В конце обработки всех листьев можно вывести результаты в виде таблицы Excel.


Источник - ВЕСТНИК МИЧУРИНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА, научно-производственный журнал, 2010, № 2,  Печатная версия.

© 2020 Образовательный портал Тамбовской области