树叶的形态学描述方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着经济的发展和人类生产活动的日益增加，生态环境的污染和破坏日益加剧。森林覆盖面积减少，植物数量锐减。植物不仅通过光合作用提供人们必须的氧气，同时可以调节气候、保持水土、增加降水等。植物的减少更加剧了环境的恶化，也给人们敲响了警钟，使人们重视起对植物的保护和研究。叶片是植物最重要、最基本的生命活动场所，直观地反映植物的种类以及植物的生产状态。因此树叶形态的研究也是其中重要的一部分。另一方面，在科学研究中，对树叶形态的研究对研究植物类群体间的异同及异同关系、进化过程和发展规律具有重大意义。

目前树叶形状的分类大多通过人工来实现，人工的分类依赖于操作者丰富的分类学知识和长期的实践经验，不仅工作量大，而且容易出错，因此我们提出用图像处理的方式对树叶形态进行研究，图像处理是一种通过计算机采用一定的算法进行处理的技术，目前广泛应用于农业、制造业等各行各业。因此采用图像处理的方式对树叶形态进行研究分类是完全可行的。在这项课题中，我们要通过计算机准确识别树叶形状，实现树叶的科学分类和自动识别，提高工作效率和自动化程度。

这项课题是图像处理学科和植物学两门学科的交叉融合，将抽象的树叶形态数据化，建立起数据库，利用图像处理技术和图像检索技术就可以实现更快速、客观、准确的查询，提高了效率，减少了失误。也为植物学的进一步研究做了良好的铺垫，具有深远的意义。

2. 研究内容和预期目标

一.研究内容

每种树木的叶片都有着不同而又较为稳定的特征,把这些特征提取出来,就可以作为识别树叶种类的依据。本课题通过图像预处理、叶片特征提取，然后通过神经网络对树叶进行识别。

叶片的特征可以由以下几点开始分析:

3. 研究的方法与步骤

1. 对树叶叶片的采集，通过对植物叶片图像的灰度化、几何矫正、灰度变换、平滑等预处理，得到清晰的植物叶片轮廓图像。

2．运用边缘检测、二值化、边缘提取、边界追踪等图像处理技术提取出植物叶片的边缘特征，使图像成为只含有边缘轮廓的图像。

3. 树叶形状的特征分析提取。研究分析树叶的几何特征、纹理特征和一些其他特征。

4. 参考文献

[1] 徐辉，王忠芝，黄心渊. 基于角点检测的叶缘锯齿快速识别[j].北京林业大学学报，2010,32（6）:85-89.

[2] 高鑫，刘来福. 基于多尺度曲率植物叶片特征提取[j].生物数学学报，2003,18（4）:461-466.

[3] 崔大方. 植物分类学[m]. 北京：中国农业出版社，2006.

5. 计划与进度安排