基于LEAF GUI軟件提取植物葉脈信息的方法

于可心，劉夢菂

（南京林業大學生物與環境學院，江蘇 南京210037）

葉片是植物光合作用的主要器官，其中葉脈承擔著運輸水分、養分和光合產物的重要任務。對葉脈的脈絡模式、拓撲結構與其功能間相互關系的研究具有重要生態學意義，但由于葉脈提取難度的限制，當前的理論成果尚不成熟，相關研究難以突破。

傳統的葉脈提取方法是利用Sobel算子提取葉脈邊緣信息，其主要原理是檢測圖像中灰度值發生跳變的像素區域。對于葉片而言，葉邊緣和脈絡是重要的特征信息，一些脈絡屬于邊界像素，但部分脈絡的像素灰度變化平緩；同時脈絡的像素寬度較窄，通常只有幾個像素。因此，運用傳統的邊緣檢測方法經常無法得到令人滿意的結果。李燦燦等提出一種基于改進的Sobel算子和色調信息相結合的葉脈提取方法。但該方法不適用于沒有圖像分析經驗的研究人員，且不能大量處理葉脈材料。有學者提出，使用色調和強度信息的快速葉脈提取方法，該方法將葉片圖像分為葉脈與葉肉顏色有明顯差別和無明顯差別兩類，有顯著差異的葉片圖像可以在HIS（Hue Saturation Intensity）顏色空間下使用色調信息進行提取，無顯著差異的葉片圖像則需要同時使用色調和強度信息，該方法能提高葉脈提取的速度。但該方法不能明顯區分顏色是否有顯著差異，需要人工輔助。

Michelia figo