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福建龙岩精益研发团队发现叶色数码图像色阶分布新模式

2020年11月24日 来源:郑州烟草研究院官网 作者:
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  近日,由福建省龙岩市局精益研发团队作为第一作者的学术论文《Skewed distribution of leaf color RGB model and application of skewed parameters in leaf color description model》被世界高水平SCI期刊《Plant Methods》收录(近3年IF=3.65,JCR分区Q1,中科院分区二区)。

不同通道不同叶龄烟叶偏态分布波形图

spad-叶色偏态参数高阶空间拟合模型

  该研究以不同叶龄“云烟87”鲜烟叶片作为研究对象,通过采集并构建叶色RGB图像色阶分布直方图,观测、发现并提出了叶色色阶分布属于偏态分布这一全新理论模式,将传统的叶色RGB图像基础参数只有红、绿、蓝三个通道均值扩展到红、绿、蓝三个通道及灰度图像的均值、中位数、众数、偏度、峰度等二十个参数;首次提出了叶色描述三个定量指标,即叶色整体的深浅度(用均值、中位数、众数进行定量描述)、叶色变化的方向性(用偏度进行定量描述)、叶色分布的均一性(用峰度进行定量描述),提升了采用RGB图像定量描述叶色的维度及准度。在此基础上,构建了相对叶绿素含量(SPAD值)-叶色偏态参数高阶空间模型,实现了对SPAD值曲面变化的高精度拟合,较传统模型的拟合优度提升了23.33%,组外判定准确率提升4个百分点(达到了82%以上),满足了利用机器视觉无损快速测定叶片SPAD值的需求。

  目前,叶色偏态分布理论模式已在烟草鲜叶成熟度判定、烤后烟叶初分等级判定、生长发育模型构建、植物环境因子响应模型、内在化学物质快速无损测定等研究中得到应用,现已以龙岩市公司为唯一权利人或第一权利人申请发明专利3项、完成实物成果2项、授权(或受理)实用新型专利5项、登记软件著作权3项,发表(或录用)核心期刊3篇。

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