1. 研究目的与意义
图像测量作为近年来在测量领域新兴的一种高性能测量技术,在我们的生活及工作中都有非常重要的应用。使用MATLAB等软件的数字图像面积测量作为数学图像测量的一个重要分支，在日常生活中应用更是不胜枚举。针对许多复杂环境条件下的测量工作,适时性和非接触性的优点更是使得数字图像测量得到很好的运用。
本次实验应用数码相机摄入不规则物体图像（如树叶），使用MATLAB对该图像进行一系列预处理（如背景去噪，二值化，滤波，区域图像增强，边缘提取等），实现图像面积的测量。研究旨在利用图像处理技术实现面积快速、准确、无损测量的目的。
2. 国内外研究现状分析
数字图像测量有适时性，非接触性等优点，在现实生活中有广泛应用和研究。《2种常用叶面积测量方法准确性的比较研究》中提出两种常用叶子面积的测量方法，剪纸称重法和图像像素法。剪纸称重法即将已知面积图形(用标准几何绘图纸,测量每小格的面积为0.081cm2，在几何纸上沿小格边缘随机剪下面积不等的图形17个，通过数其所占的方格数而测算其实际面积)、待测叶标本和参照面积图形(1cm1cm)一起复印在a4纸上，然后小心沿边缘剪下，经电子分析天平(0.0001g)称重,通过公式：面积=所称重量/参照面积图形的重量*参照图形面积（cm2）计算出待测叶和图形的面积。而图像像素法是将拍摄的图片导入电脑后用ps软件打开，用魔棒工具选取图形和待测叶片，用直方图工具读取像素值，根据公式：面积=读取的像素值/参照面积图形的像素值(cm2)计算出面积。剪纸称重法与图像像素法的结果都比较准确，测量值与实际面积高度相关，单次测量的相对误差值均小于3%，而且重复测量的平均值与实际面积均没有显著差异。但相比较而言，剪纸称重法测量的结果偏离实际值的程度要高于图像像素法测量的结果。
《aninexpensive,accuratemethodformeasuringleafareaanddefoliationthroughdigitalimageanalysis》提出一种便宜而又准确的测量树叶面积的方法，其使用一个桌面扫描仪与公共领域软件来测量树叶面积，与标准叶面积仪相比较，这种方法仅需两步，一创建数字图像，二计算区域的面积。对于10平方厘米至50平方厘米的物体，这种方法能比叶面积仪更快的估算出物品的面积。适用于测量较小的面积。
一个好的测量叶面积方法应该具备简单、方便、成本低等特点，而且每次测量值均高度地接近待测叶片的实际面积，即误差小且可重复性好。图像像素法测量结果与图形的实际面积高度接近，其测量结果偏离实际值的程度明显小于剪纸称重法。而以matlab为基础的叶面积测量方法同样具有简单，方便，成本低等优点且测量准确率较高。因此本方案使用以matlab为基础的图像像素法测量树叶的面积。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
本设计以树叶为例，使用matlab软件来测出此类不规则图像的面积。要求测量的面积精确到小数点后两位cm2,相对误差值小于3%，重复测量的平均值与实际面积均没有显著差异。
计划：
4. 研究创新点
使用MATLAB来处理数字信息并得到不规则图形的面积。与手工计算比起来更为准确，快速。拍摄多张照片取均值，减少误差。同时使用PS软件测树叶面积，对比MATLAB的测出的面积观察结果是否相近。
