Спосіб визначення площі листків рослини

Реферат: Спосіб визначення площі листків рослин полягає у попередньому скануванні листя та обробці сканованого зображення за допомогою комп'ютерної програми. Використовується спеціально розроблена комп'ютерна програма обробки зображень, причому для визначення площі листя скановане зображення (до 255 листків) зберігається у графічному файлі формату bmp, який приміщується у теку myherbsrium програмного каталогу, а файли, що знаходяться у цій теці автоматично відображуються у списку, з якого вибирається файл для обробки, і після відкриття файлу та настроювання чутливості за допомогою смуги скролінгу, що знаходиться у центрі програмного вікна, натискається клавіша "Analise", в результаті у нижнє вікно програми виводяться дані про площу листових пластинок та сумарну їх площу у квадратних дюймах, квадратних сантиметрах та пікселях. UA 105380 U (12) UA 105380 U UA 105380 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі фізіології рослин та морфології рослин; може також використовуватися у сільському господарстві та екології рослин. Відомий спосіб визначення площі листя з використанням палеток та курвіметра [1], в якому площу листка визначають як суму виміряних курвіметром довжин середніх ліній трапецій, що утворюються криволінійними елементами обводів листка. Недоліком цього методу є необхідність точного повторення контурів листка курвіметром та відсутність контролю траєкторії вимірювального приладу контурові листка. Відомий спосіб вимірювання площі листка за допомогою цифрової обробки фотозображень листків на комп'ютері [2]. Недоліком цього методу є необхідність врахування відстані, з якої здійснюється фотографування, та наявності еталонного зображення відомої площі. Найбільш близьким рішенням є спосіб, описаний у [3]. Цей метод полягає у тому, що листок сканують на сканері з певною роздільною здатністю у файл, який зберігається у одному з графічних форматів (bmp, jpg тощо). Збережений файл відкривається у графічному редакторі Adobe Photoshop. Зображення об'єкту виділяється і у вікні "Гістограма" зчитується кількість пікселів, яку воно займає. Далі за отриманою кількістю пікселів обчислюється площа листка. Недоліки способу: - неможливість одночасного визначення площі декількох листків; - залежність точності виміру від роздільної здатності сканування (табл. 1); - необхідність проведення /додаткових обчислень. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого способу визначення площі листя, в якому можна було б визначати з максимальною точністю, яка не залежить від роздільної здатності сканування, та швидкістю площу декількох листків будь-якої форми одночасно. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у способі визначення площі листя рослин, який містить попереднє сканування листя та обробку сканованого зображення за допомогою комп'ютерної програми, згідно до корисної моделі використовується спеціально розроблена комп'ютерна програма обробки зображень, причому для визначення площі листків скановане зображення (до 255 листків) зберігається у графічному файлі формату bmp, який приміщується у теку myherbarium програмного каталогу, а файли, що знаходяться у цій теці автоматично відображуються у списку, з якого вибирається файл для обробки і після відкриття файлу та настроювання чутливості за допомогою смуги скролінгу, що знаходиться у центрі програмного вікна, натискається кнопка "Analise", в результаті у нижнє вікно виводяться дані про площу листових пластинок та сумарну їх площу у квадратних дюймах, квадратних сантиметрах та пікселях. Приклади конкретного виконання. Приклад 1. Визначити площу окремих листків клена ясенелистого, клена сріблястого та голок ялини колючої з різною розділовою здатністю сканування. Листки обох видів кленів та голки ялини послідовно скануємо на планшетному сканері будьякого типу з розділовою здатністю 100, 200 та 300 пікселів на дюйм і записуємо результати у файли "Клен ясенелистий (100).bmp", "Клен ясенелистий (200).bmp", "Клен ясенелистий (300).bmp", "Клен сріблястий (100).bmp", "Клен сріблястий (200).bmp", "Клен сріблястий (300).bmp", "Ялина колюча (100).bmp", "Ялина колюча (200).bmp", "Ялина колюча (300).bmp", (число у дужках вказує на розділову здатність сканера і його рекомендується вносити до назви будь-якого файлу, оскільки це може допомогти у разі, якщо програма автоматично не розпізнає розділову здатність). Послідовно відкриваємо файли у програмі і аналізуємо зображення. Результати аналізу наведені у табл. 1 ("Наш метод"). Як видно з таблиці результати практично не залежать від 2 роздільної здатності сканування (різниця складає всього 0,01-0,09 см на відміну від прототипу, де площа листка клена ясенелистого за роздільної здатності 300 пікселів на дюйм вийшла у 4 рази меншою, ніж за роздільних здатностей 100 та 200 пікселів на дюйм). У клена сріблястого велика похибка виміру (біля 15 разів) спостерігається вже за розділової здатності 200 пікселів на дюйм. Приклад 2. Визначити площу листків молочаю з одного пагону. Розміщуємо всі листки з пагону на сканері і скануємо з розділовою здатністю 100 пікселів на дюйм. Результати записуємо у файл "Молочай (100).bmp". Піддаємо зображення аналізу (табл. 2). Технічний результат. Спосіб визначення площі листя рослин дозволяє значно спростити та прискорити роботу та підвищити точність виміру. Можливість одночасного вимірювання площі великої кількості (до 255) листових пластинок дозволяє оцінювати як площу окремих листків так 1 UA 105380 U 5 10 і сумарну листову поверхню пагону або цілої рослини. Використання цього методу просте та зручне. Метод можна застосовувати у екології, фізіології рослин, ботаніці та сільському господарстві. Джерела інформації: 1. Заявка на изобретение 98193702/28, МКИ A01G 7, 1998. Потапов В.А., Бобровим Л.В., Полянский Η.Α., Андреева Н.В. Способ определения площади листьев 2. Патент U200610153, МПК A01G 7/00, 2007. Веселова Т.В., Веселов Κ.Ι. Спосіб вимірювання площі листка рослин 3. Наумова И.Α., Наумов С.Ю., Соколов И.Д. Определение площади листовой поверхности с помощью компьютерной техники // Бюл. Никит, бот. сада. - 2003. - с. 31-34 (прототип) Таблиця 1 Порівняльна таблиця визначення площі листя з допомогою програми Photoshop та за запропонованим методом Вид рослини 100 2 Пкс. См Роздільна здатність сканування, пкс/дюйм Прототип Наш метод 200 300 100 200 2 2 2 2 Пкс. См Пкс. См Пкс. См Пкс. См 300 2 Пкс. См Клен 62250 40,16 250426 40,39 141166 10,12 62522 40,36 250129 40,36 562823 40,39 ясенелистий Клен 134587 86,83 33863 5,46 76584 5,49 130605 84,96 520709 83,99 1172562 84,05 сріблястий Ялина колюча 404 0,26 1805 0,29 3878 0,28 418 0,27 1674 0,27 3882 0,28 Таблиця 2 Результати визначення площі листя молочаю з одного пагону № листка 1 2 3 4 5 6 Сумарна Мінімальна Максимальна Середня Пікселів 4505 5135 4037 2037 4241 3516 23471 2037 5135 3911 Площа листової пластинки Квадратних дюймів Квадратних сантиметрів 0,45 2,91 0,51 3,31 0,40 2,60 0,20 1,31 0,42 2,74 0,35 2,27 2,35 15,14 0,20 1,31 0,51 3,31 0,39 2,52 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Спосіб визначення площі листків рослин, що полягає у попередньому скануванні листя та обробці сканованого зображення за допомогою комп'ютерної програми, який відрізняється тим, що використовується спеціально розроблена комп'ютерна програма обробки зображень, причому для визначення площі листя скановане зображення (до 255 листків) зберігається у графічному файлі формату bmp, який приміщується у теку myherbsrium програмного каталогу, а файли, що знаходяться у цій теці автоматично відображуються у списку, з якого вибирається файл для обробки, і після відкриття файлу та настроювання чутливості за допомогою смуги скролінгу, що знаходиться у центрі програмного вікна, натискається клавіша "Analise", в результаті у нижнє вікно програми виводяться дані про площу листових пластинок та сумарну їх площу у квадратних дюймах, квадратних сантиметрах та пікселях. 2 UA 105380 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3