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叶片是植物最重要、最基本的生命活动场所,直接反映植物的种类和植物的生长状态,对植物叶片特征信息的提取不仅可区分植物的种类,探索植物间的亲缘关系和阐明植物的进化规律,也可以对植物的生长状态进行实时监测。复叶植物是一类常见的植物,不同类型的复叶植物其复叶形态不同,呈现多样化的特征,复叶的形态特征直接反映了复叶植物的植物种类和生长状态。由于复叶植物叶片形态特征的提取是复叶植物建模和识别前提和基础,因此人们对复叶植物叶片的形态特征及其提取算法进行了深入的研究。随着计算机图像处理技术的发展,基于计算机图像处理技术的识别和分类将成为复叶植物叶片识别和分类的主要手段,而复叶叶片的特征信息是复叶植物的主要特征之一,因此研究复叶叶片图像特征提取和识别具有重要的应用价值。本研究主要探讨复叶植物生长角度的提取、复叶小叶特征信息的提取以及主干节点特征信息的提取。论文主要包括以下几方面的内容: 1复叶图像的获取和预处理。本文选用扫描仪获取复叶图像,并对获取的复叶图像进行灰度化、滤波、二值化等预处理,为后续特征提取奠定基础。 2复叶小叶基本特征的提取。首先对扫描图像的复叶小叶进行分割提取。然后对小叶的外形特征进行提取,包括小叶的外缘,长宽比和面积。最后分析不同类型复叶小叶长宽比与面积的分布规律。 3复叶中关键特征参数的提取。主要提取复叶的生长角度和主干节点特征参数。复叶的生长角度采用两种不同的方法提取:①基于改进的Sobel算子和Hough变换对复叶生长角度的提取;②基于区域生长和Hough变换对复叶生长角度的提取。主干节点采用两种不同的提取方法:①基于Hough变换和色调信息对节点特征的提取;②基于Hough变换和改进的Sobel算子对节点特征提取。 4复叶特征信息提取中难点分析与解决。主要讨论复叶提取中的两个难点问题及其解决方法。①复叶主叶脉不清晰时特征参数的拟合提取;②复叶小叶重叠时特征参数的拟合提取。