基于颜色空间冬小麦叶层氮含量的研究

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摘要：本实验在淮安凌桥实验田进行冬小麦田间试验，采用相机地面获取冬小麦叶冠层图像及相应的图像色彩处理技术。研究了运用颜色空间技术诊断冬小麦氮含量状况的获取方法，筛选出适合研究冬小麦氮含量最佳的颜色空间类型。研究表明颜色空间技术可以作为冬小麦氮含量营养诊断的方法，其中发现RGB颜色空间与HSB颜色空间存在缺陷，无法明确说明氮含量的走势。Lab颜色空间是其中最适合诊断冬小麦氮含量走势的空间，其中|a|/L2 与氮含量呈线性关系。57883

毕业论文关键词：颜色空间，氮含量，RGB颜色空间，Lab颜色空间

Abstract: This experiment was carried out in winter wheat field experiment in Huaian Lingqiao experimental field, the camera ground for winter wheat canopy images and image color corresponding processing technology. Study on the methods of obtaining the use of color space for winter whert nitrogen content of the best. Research shows that color space can be used as a method for nitrogen nutrition diagnosis of winter wheat.Which found that RGB color space and the HSB color space defects. Unable to clear the nitrogen content of the trend. Lab color space is one of the most suitable for the diagnosis of winter wheat nitrogen content trend of space. Where |a|/L2 is Linear with nitrogen content.

Keywords: Color Space，Nitrogen Content，RGB Color Space，Lab Color Space

1 前言 4

2 实验材料与方法 7

2.1 实验材料 7

2.2 试验田处理 7

2.3 颜色空间图像的采集与处理 7

2.4 小麦样品的采集与处理 8

2.5 凯氏定氮法 8

2.5.1 凯氏定氮法的方法步骤 8

2.5.2 凯氏定氮法试剂配制 8

2.6 数据处理 9

3 实验结果与分析 9

3.1 叶冠层氮含量分析 9

3.2 氮含量与叶冠层RGB颜色空间的相关分析 10

3.3 氮含量与叶冠层HSB颜色空间的相关分析 11

3.4 氮含量与叶冠层Lab颜色空间的相关分析 12

结果与讨论 14

参考文献 15

致谢 16

1 前言

随着全球人口的不断增加，农作物的重要性愈加明显。现在世界各地农业生产率的缓慢增长与20世纪60年代到70年代的“绿色革命”形成了鲜明反差。在“绿色革命”之前，耕地缩减,土壤退化, 有效水资源日益紧缺[1]。随着人口增长,人均供水量在减少，农业劳动力大量向非农产业转移。直至曼谷召开的世界粮食理事会部长级会议上正式发出“开展第二次绿色革命”的号召。之后新的人工化肥、农药和种植技术等方面被优化并且广泛应用，使得亚洲作物的产量大幅增加。“绿色革命”导致许多亚洲国家人口高速增长，经济发展速度超前。但现在，其影响开始逐渐消失，这发出了一个警告：满足未来的人口增长需求可能会更艰难[2]。小麦是面粉的原料，也是北方人的主食，其地位不言而喻，具有重要的研究价值与意义。

本实验主要对农作物生长中的氮素进行了部分研究。氮元素是构成农作物一切器官的基本元素.它不但是细胞原生质体的主要成分,也是体内叶绿素、蛋白质的重要组成部分，它还存在于许多维生素、核酸、磷脂等物质中。没有氮素，光合作用无法持续进行。氮素肥料能促进根、茎、叶等营养器官的生长，扩大绿色光合面积，并且加强光合产物的积累。于分蘖期，能促进提高成穗数；于幼穗分化期，能增加结实粒数；于子粒形成期，能促进灌浆、增加粒重，提高子粒中蛋白质含量，改进其质量[3]。氮是小麦一生中需求量最大的矿质营养元素。在生产中，不论低、中、高产区，都需要氮素的供应，所以我们可以通过施用氮肥来改善农作物的生长。源[自-751^`论/文'网·www.751com.cn