应用椭圆霍氏转换量测重叠叶片面积之影像处理方法 - National .PDF

9 4 2000 12 47 農業機械學刊 第 卷 第 期 年 月 應用橢圓霍氏轉換量測重疊葉片 面積之影像處理方法 1 2 錢中方 ，林達德 1. 國立台灣大學生物產業機電工程學研究所博士班研究生 2. 國立台灣大學生物產業機電工程學系教授，本文通訊作者 摘 要 種苗葉片面積為量測其生長狀態的重要資料，應用影像處理方法可以達到非 破壞量測葉片面積之目的。由於許多蔬菜種苗的葉片形狀是接近橢圓形或卵形， 因此用橢圓形的方式來概略描述這些葉片是一種可能的方法。在本研究中以甘藍 菜、青花菜及白菜種苗為實驗材料，於擷取種苗葉片影像後，應用橢圓霍氏轉換 來找出最近似種苗葉片的橢圓形及位置，而為了降低計算的複雜度與記憶體需求， 在本研究中發展了一種新的演算法，先將影像解析度由512 512 降至32 32 像素， 在其中初步找出橢圓的位置及大小後，再逐步升高影像的解析度，並在前一階段 已得知橢圓位置附近，繼續搜尋提高解析度後橢圓之正確位置，最後再據以推估 葉片面積。在本研究中發現以所對應的橢圓來描述甘藍菜、青花菜與白菜種苗葉 片，其葉片真實面積與橢圓面積均有相當高的線性關係，各組實驗數據線性迴歸 之決定係數R2 均在0.95 以上。以橢圓面積對葉片真實面積之迴歸式來推測預估甘 藍菜、青花菜與白菜種苗葉片面積，其平均絕對誤差百分比分別為 17.3±14.7% 、 7.5±4.5% 及 7.8±9.6% 。所發展的演算法亦可以應用於部分重疊葉片面積的推估， 兩片葉的重疊越少偵測效果越好，重疊率在 40% 以下時，軸向及側向重疊的面積 平均絕對誤差約在±10%之內。在重疊葉片的情形下，葉片側向重疊比率在40%以 內，軸向重疊比率在60% 以內時，多能夠成功地辨識出個別葉片。 關鍵字 ：影像處理、霍氏轉換、橢圓、葉片面積 AN IMAGE PROCESSING METHOD TO MEASURE OVERLAPPED LEAF AREA USING ELLIPTICAL HOUGH TRANSFORM 1 2 Chung-Fang Chien , Ta-Te Lin 1. Graduate Student, Dept. of Bio-Industrial Mechatronics Engineering, National Taiwan University. 2. Professor, Dept. of Bio-Industrial Mechatronics Engineering, National Taiwan University, Corresponding Author. 48 9 4 2000 12 農業機械學刊 第 卷 第 期 年 月 ABSTRACT Seedling leaf area