一种植物叶片叶面积的测定装置

包括背景板ⅱ和高透压平膜ⅱ，高透压平膜ⅱ覆盖在背景板ⅱ上，背景板ⅱ和高透压平膜ⅱ通过转轴系统连接，在背景板ⅱ一侧印有标尺ⅱ；背景板ⅱ上印有校准圆ⅱ。
8.进一步的，所述装置还包括备用高透压平膜，所述备用高透压平膜与高透压平膜ⅰ、高透压平膜ⅱ相同材质。
9.进一步的，所述背景板ⅰ和背景板ⅱ均为pe塑料材质，颜色为浅黄色。
10.进一步的，高透压平膜ⅰ和高透压平膜ⅱ均为pvc材质。
11.进一步的，所述标尺ⅰ和标尺ⅱ的刻度线颜色为黑色，最小测量单元为1mm。
12.进一步的，所述装置还包括保护套、清洁部件、工具袋中的一种或多种。
13.进一步的，所述保护套的材质为聚酯纤维，保护套包括四个独立的区域。
14.进一步的，所述清洁部件包括清洁布和清洁液。
15.进一步的，所述清洁液的成分与眼镜清洗液成分相同；所述清洁布的材质为麂皮，尺寸为长175mm
×
宽145mm
×
厚0.5mm。
16.进一步的，所述工具袋为帆布包，有两个夹层，一个夹层用于放置螺丝刀，另一个夹层用于放置清洁布和清洁液。
17.与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果为：
18.（1）本实用新型所用材料来源较广，均为常规的材料，价格便宜，生产的过程较为简单，为植物形态学、植物生理生态学、林学及农业等研究提供便捷、廉价而准确的服务。
19.（2）本实用新型在现有的图像处理法的基础上，研制了两套操作简单、成本低廉、精度较高的叶片固定及图像采集装置，对数字农业的植物信息快速采集和利用具有重要的意义。可适用于各种类型的叶片，均可较好的对叶片进行固定和图像采集；可以测量离体叶片的叶面积和活体叶片的叶面积，测量单片叶片的叶面积和多个叶片的叶面积，且数据与图像一一对应。装置对使用者也没有太高的要求，只要保证固定时叶片之间无重叠，拍摄时对好焦，照片清晰即可。可以实现图像数据的大规模采集，将采集的图像传输至电脑，在任何时间均可通过免费且易操作的imagej软件进行分析。
20.（3）本实用新型的高透压平膜部件材质为pvc膜，具有不易收缩、柔软服帖、自然贴合、不易滑动、高透光性等优点，不仅可以保准图像与扫描仪的图像清晰度一致，还能使叶片充分展平，提高叶片测量结果的准确性。本实用新型不仅设置了标尺，还为了提高试验结果的准确性，在背景板上设置了一个已知面积的圆，可以在设置好像素值与标尺之间的关系后，测量该已知面积的校准圆，imagej软件得出的面积与已知面积进行比较，比较误差较大进行重新设定，从而达到对标尺设置过程的校准，减少人为误差，提高结果的准确性，较好的解决了现如今扫描仪所得图像不进行标尺校准的问题。
附图说明
21.图1为植物叶片叶面积的测定装置ⅰ；
22.图2为植物叶片叶面积的测定装置ⅱ；
23.图3为植物叶片叶面积的测定装置的保护套；
24.图4为植物叶片叶面积的测定装置的清洁部件与工具袋；
25.图5为备用高透压平膜；
26.图6为利用本装置采集的叶片照片软件识别图；
27.图7为imagej软件分析的数据截图。
28.其中，1、背景板，2、校准圆，3、标尺，4、高透压平膜，5、保护套，6、清洁布，7、清洁液，8、备用高透压平膜，9、工具袋，10，螺丝，11、转轴系统。
具体实施方式
29.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
30.实施例1
31.本实施例提供了一种植物叶片叶面积的测定装置，包括装置ⅰ，装置ⅱ，保护套5，清洁部件与工具袋9，备用高透压平膜8。
32.如图1所示，所述装置ⅰ包括背景板1和高透压平膜4，背景板1是用来放置叶片的平台，使用pe塑料材质，因为pe材质耐压耐用，使用寿命较长，背景板的规格为长500mm
×
宽300mm
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厚3mm，背景板颜色采用浅黄色，与叶片的绿色色差显著，imagej软件较容易识别图像，便于后期图像处理。背景板1和高透压平膜4是通过长100mm
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宽5mm
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厚3mm的塑料条放置于最左侧，在塑料条上中下三个位置打孔安装螺丝10，此方式固定于一起。高透压平膜采用pvc材质，具有不易收缩、易清洗、柔软服帖，高透亮便于图像采集，自然贴合、不易滑动，寿命较长。高透压平膜4的长500mm
×
宽300mm
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厚1mm，将放置于背景板上的叶片固定、压平，防止叶片卷曲、折叠，使叶片平展，减少误差。在背景板1左上方印有校准圆2，为一个半径为50mm绿色的圆，每次设置像素值与标尺关系后，可通过测量校准圆2的面积来核对设置标尺与像素关系步骤是否准确无误，减少人为误差。在背景板1左上侧印有长300mm
×
宽10mm，且刻度线为黑色的标尺3，最小测量单元为1mm。使用拍摄设备进行图像采集时，除了完整的拍到叶片，本部件拍到一部分即可，本部件主要是对采集到的图像进行标尺设置，将像素点与真实长度相匹配。
33.如图2所示，所述装置ⅱ与所述装置ⅰ的区别在于装置ⅱ的背景板1、高透压平膜4是通过在高透压平膜4上安装一套转轴系统11使两者结合在一起。使用者可根据叶片形状及大小、叶片是否离体、个人使用习惯自主选择装置ⅰ或装置ⅱ。
34.如图3所示，保护套5起到收纳保护、便于携带的作用，在田间地头、实验室等各种环境下均可使用。具有保护性，装置ⅰ、装置ⅱ不用的时候放置于保护套5中，可以保证整个装置免受污染，使得采集的照片清晰度更好，减少误差，提高后期软件分析的速度。保护套5采用聚酯纤维材质制作，使用聚酯纤维材质制作的保护套，重量轻且坚实耐用。保护套5长600mm
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宽350mm，共分为4个区域，最大的两个区域放置装置ⅰ、装置ⅱ，第三层区域放置备用高透压平膜8（图5），第四层区域放置清洁布6、清洁液7与工具袋9。
35.如图4所示，清洁部件包括清洁布6和清洁液7。清洁布6主要起到擦拭高透压平膜上的灰尘、污渍的作用，使高透压平膜4始终保持最好的性能。清洁布6采用麂皮材料制作，该材料不易发霉、使用寿命长，柔软细腻、不伤膜，尺寸为长175mm
×
宽145mm
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厚0.5mm，以保证高透压平膜4表面干净无污渍，一直处于高透光的状态。清洁液7主要起到配合清洁布6擦拭高透压平膜4上的灰尘及污渍及保护膜层，减少擦痕的作用，清洁液7采用市场常用眼镜清洗液成分，以保证高透压平膜4表面干净无污渍，一直处于高透光的状态。工具袋9是一个长200mm
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宽100mm的帆布包，帆布包9上方设有拉链，帆布包9有两个夹层，一个夹层放置
螺丝刀工具，另一个夹层放置清洁布6和清洁液7。
36.为防止刀具划伤或者其他意外发生，本实施例的装置配备了与高透压平膜4同等质量和规格的备用高透压平膜8，使用者使用工具袋9中的螺丝刀，可以较为便捷的对高透压平膜进行更新。
37.用于imagej软件进行植物叶片叶面积测定的装置的使用方法如下：
38.可根据叶片形状及大小、叶片是否离体、个人使用习惯自主选择装置ⅰ或装置ⅱ。将装置ⅰ或装置ⅱ从保护套5中取出，田间、室内均可使用，只需将装置放于较为平整的地方。
39.将高透压平膜4拉起，测量离体叶片时将叶片取下逐一放置在背景板1上，要保证任意两片叶片之间无重叠部分。测量活体叶片时，将高透压平膜4拉起，仔细地将背景板1放入到叶片上。
40.叶片放置完毕后，将高透压平膜4缓慢放平，使叶片平整的放置于背景板1上，此操作可保证叶片充分展平，完整的被扫描，且使叶片和标尺3处于同一平面。
41.将含有离体叶片的装置放置在摄影棚或实验桌面上或者其他任何平整的位置，只需一人通过相机或手机拍照均可；含有活体叶片的装置需一人拿着装置，一人通过相机或手机拍照。所得图像只需保证所测叶片和标尺被清晰拍下即可，拍得的照片上传至电脑，并做好标注（拍摄时间，试验名称，试验处理等）。
42.所有图像采集结束后，用配置的清洁布和清洁液将高透压平膜的污渍拭去，最后将装置放入保护套中。
43.获取的图像经过imagej软件分析即可得到下图所示图像（图6）和数据（图7）。
44.本实用新型的装置有以下几方面的优点：
45.1、成本低，使用范围广泛
46.本实用新型所用材料来源较广，均为常规的材料，价格便宜，生产的过程较为简单，为植物形态学、植物生理生态学、林学及农业等研究提供便捷、廉价而准确的服务。还可应用在广大中小学生校本课程、兴趣小组的学农和生物类试验操作中。
47.2、装置灵活性强，使用方便
48.本实用新型可适用于各种类型的叶片，叶片无论长短、叶脉粗细、含水率高低，本装置均可较好的对叶片进行固定和图像采集；本发明装置除了能测量离体叶片的叶面积，还能测量活体叶片的叶面积，实现植株的动态测量；本发明装置除了能测量单片叶片的叶面积，还能测量多个叶片的叶面积，且数据与图像一一对应。可根据试验需要，本装置可作为其余指标的固定和图像采集装置，例如将种子均匀的放置于背景板上，固定后进行图像采集，可以较快的测量出种子的纵径和横径；没有根系扫描仪的地方，将根系放置于本装置上固定后采集图像，可测量根系的长度、直径等数据。
49.本装置的背景板不像市面上的扫描仪只能在有电的地方使用，本装置可以根据试验需求在室内和田间均可使用，方便快捷。还可根据使用者个人条件，从而选择相应的摄像装置，比如在高校等试验机构室内可使用数码相机完成叶片信息的采集，在田间地头可使用手机完成叶片信息的采集。对使用者也没有太高的要求，只要保证固定时叶片之间无重叠，拍摄时对好焦，照片清晰即可。可以实现图像数据的大规模采集，将采集的图像传输至
电脑，在任何时间均可通过免费且易操作的imagej软件进行分析。
50.3、精确度高
51.叶片大部分有一定的卷曲度，使用imagej软件等图像处理法时，大多使用扫描仪进行图像采集，而现有的扫描仪没有一种使叶片固定还能使叶片充分展平的部件，本装置的高透压平膜部件材质为pvc膜，具有不易收缩、柔软服帖、自然贴合、不易滑动、高透光性等优点，不仅可以保准图像与扫描仪的图像清晰度一致，还能使叶片充分展平，提高叶片测量结果的准确性。
52.本实用新型不仅设置了标尺，还为了提高试验结果的准确性，在背景板上设置了一个已知面积的圆，可以在设置好像素值与标尺之间的关系后，测量该已知面积的校准圆，imagej软件得出的面积与已知面积进行比较，比较误差较大进行重新设定，从而达到对标尺设置过程的校准，减少人为误差，提高结果的准确性，较好的解决了现如今扫描仪所得图像不进行标尺校准的问题。
53.综上所述，上述实施方式并非是本实用新型的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本实用新型的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本实用新型的技术范畴。