便携式智能信息终端的叶面积测量系统开发

摘要

叶面积作为标定植物生长发育、长势、遗传特性等生理生化反应过程的主要参数，广泛应用于农业科研服务和生产中。本文构建了基于Windows CE嵌入式操作系统的便携式终端设备，结合嵌入式系统的移动计算能力，设计了基于数字图像处理技术的叶面积测量系统，方便了户外考察工作。 在研究Windows CE嵌入式操作系统的体系结构的基础上，根据实际硬件平台的需要，定制剪裁系统内核，完成了S3C2440下Windows CE的系统移植。 研究图像预处理(灰度线性变换等)、阈值化处理等图像处理方法在叶面积测量中的应用，总结图像处理方法在实际测量环境下的局限性，并分析了常用的改进方法，如基于对比度拉伸的阈值化、子图像局部阈值化等，上述的改进方法可以在一定程度上改善图像处理的效果，但适用范围不够广泛。在此基础上，提出用户提示输入的方案，在实际测量环境下取得了较好的图像分割效果，具有更广泛的适用范围。 与传统的长、宽、系数法相比较，本文的叶面积测量系统有较小的误差，能够取得较好的测量精度。

目录

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声明

1绪论

1.1研究意义及研究背景

1.1.1数字图像处理技术的应用

1.1.2嵌入式技术的应用

1.1.3便携式信息终端与叶面积测量系统

1.2国内外研究现状

1.3研究目标与内容

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

2开发环境介绍

2.1硬件环境

2.2软件环境

2.2.1 Windows CE系统

2.2.2 Windows CE开发环境

2.2.3 Windows CE产品开发流程

2.2.4 Windows CE驱动模型

3 Windows CE系统移植及开发

3.1 Windows CE系统移植

3.1.1 Boot loader安装

3.1.2生成系统镜像

3.1.3导出平台SDK

3.2摄像头驱动及应用程序开发

3.2.1替换摄像头驱动中写屏部分

3.2.2色彩空间的转换

4叶面积测量系统设计与实现

4.1图像预处理

4.1.1灰度化

4.1.2灰度线性变换

4.1.3直方图均衡化

4.1.4平滑处理

4.2阈值化处理

4.2.1阈值化的方法

4.2.2最大类间方差法

4.3二值图像的处理

4.3.1形态学图像处理

4.3.2连通区域标签化

4.4图像处理方法在系统中的应用引发的问题

4.4.1参照物的提出

4.4.2背景色的选择

4.4.3叶片图像分割提取的普适性

4.5用户提示输入

4.5.1用户提示输入下的图像分割

4.5.2用户提示输入下的目标提取

4.5.3用户提示输入的优劣评价

4.6系统设计

4.6.1系统总体框架图

4.6.2叶面积测量实验及分析

5总结与展望

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间的成果