Использование способов цифровой обработки информации для исследовательских работ
ART 53093
Е.
А. ПустовойБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Пустовой
Е.
А.,
Пустовая
О.
А.,
Мармус
Т.
Н. Использование способов цифровой обработки информации для исследовательских работ // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – Т. 3. – С.
456–460. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/53093.htm.
Аннотация. Исследования в области агрономии часто связаны с измерением основных показателей зеленого листа. Среди них важнейшим показателем урожайности культур является площадь листовой поверхности. Оптимальная
площадь листьев, которая создастся в период максимального их роста и развития, в конечном итоге характеризует величину урожая. Из всех известных методов определения ее наиболее распространенный — метод высечек (вырезанных листьев), который основан на взвешивании вырезанных и общей массы листьев.
Текст статьи
УДК 68.01.77Пустовая О.А., Пустовой Е.А., Мармус Т.Н.Использованиеспособов цифровой обработки информации для исследовательских работ
Исследования в области агрономиичасто связаны с измерением основных показателей зеленого листа. Среди них важнейшим показателем урожайностикультурявляется площадь листовой поверхности. Оптимальная площадь листьев, которая создастся в период максимального их роста и развития, в конечном итоге характеризует величину урожая. Из всех известных методов определения ее наиболее распространенный—метод высечек (вырезанных листьев), который основан на взвешивании вырезанных и общей массы листьев.Пробы на делянке берут с четырех площадок по 0,25 м2, или в сумме 1 м2. Из листьев средней пробы ручным сверлом (трубка с острозаточенными краями) делают 50—100 высечек. Диаметр их в зависимости от мощности листьев растения может быть от 5 до 25 мм. Высечки и листья взвешивают на технических весах. По диаметру высечек вычисляют их площадь, затем по пропорции пересчитывают площадь всех листьев в пробе на одно растение или на 1 га посева.
Современные цифровые технологии позволяют значительно ускорить и упростить процесс определения площади листьев. А зачастую получить результат на порядок точный. Для этого достаточно получить изображение исследуемого объекта, перевести его в цифровой формат и вычислить результат с погрешностью в один пиксель. Однако точность конечного результата напрямую зависит от искажений, вносимых при оцифровке исследуемого объекта. Внастоящее время вмире широко используются система анализа зеленого листа типа Win DIAS 3, страна производитель: Великобритания.
Рисунок 1 –Рабочая панель программного комплекса Лаборант 1.0Мы поставили перед собой задачу,используя современную серийную оптикоцифровую технику осуществить измерение площади зелёного листа. Для оцифровки изображения мы выбрали бытовой сканер CannoScanLide25 формата А4. Сканер разрешение 1200 точек на дюйм (472 точки на сантиметр). Обработка изображения велась на персональном компьютере, в специально написанной программе на языке программирования Delphi. В ходе ряда экспериментовустановлено, что при размерах образца 1 см2относительное погрешность не превышает 1 %. Среди основных факторов оказывающих влияние на качество измерения можно выделить: загрязненность образца и сканирующего устройства, пространственное расположение образца на сканере, правильное программное определение границ листа при условии частичного затемнения светочувствительной ячейки и предварительная очистка графического образа от мелко –дисперсионной пыли.Порядок измерения(операции,выполняемые при каждой серии опытов):В сканер послойно закладываем:1. Лист растения исследуемый образец2. Белая бумага контрастный фон для облегчения вычисленийПосле предварительного сканирования выделяем область,где находится исследуемый образец,и фиксируем её размеры.Проводим сканирование всех образцов и помещаем изображения в отдельную папку, при этом изображения нумеруем 1.bmp, 2.bmp, 3.bmp и т.д.Сканируем эталон,даем название файлу 0.bmp Эталон не должен иметьвидимых загрязнений и повреждений. Если эталон загрязнен, помят или имеет повреждения, его необходимо заменить.Визуально проверяем чтобы на изображениях небыло: мусора, тени, неполного захвата исследуемых образцов, смещение белого фона, изменения линейного размера изображения.Запускаем программу.Указываем путь к папке с образцами.Указываем разрешение сканера и число исследуемых образцов.Выполняем автоматический расчет.Программно имеем возможность подсчитать площадь листа, провести статистические расчеты.Анализ точности подсчета площади листовой поверхности показывает, что максимальная погрешность 1,57%, однако точность в данном случае зависит от точности эталонного образца, который можно откалибровать.Использование такого средства автоматизации позволяет ускорить процесс обработки информации и повысить его эффективность, так же написанное программное обеспечение позволят дополнить программный комплекс и другими функциями по требованию потребителя.
Исследования в области агрономиичасто связаны с измерением основных показателей зеленого листа. Среди них важнейшим показателем урожайностикультурявляется площадь листовой поверхности. Оптимальная площадь листьев, которая создастся в период максимального их роста и развития, в конечном итоге характеризует величину урожая. Из всех известных методов определения ее наиболее распространенный—метод высечек (вырезанных листьев), который основан на взвешивании вырезанных и общей массы листьев.Пробы на делянке берут с четырех площадок по 0,25 м2, или в сумме 1 м2. Из листьев средней пробы ручным сверлом (трубка с острозаточенными краями) делают 50—100 высечек. Диаметр их в зависимости от мощности листьев растения может быть от 5 до 25 мм. Высечки и листья взвешивают на технических весах. По диаметру высечек вычисляют их площадь, затем по пропорции пересчитывают площадь всех листьев в пробе на одно растение или на 1 га посева.
Современные цифровые технологии позволяют значительно ускорить и упростить процесс определения площади листьев. А зачастую получить результат на порядок точный. Для этого достаточно получить изображение исследуемого объекта, перевести его в цифровой формат и вычислить результат с погрешностью в один пиксель. Однако точность конечного результата напрямую зависит от искажений, вносимых при оцифровке исследуемого объекта. Внастоящее время вмире широко используются система анализа зеленого листа типа Win DIAS 3, страна производитель: Великобритания.
Рисунок 1 –Рабочая панель программного комплекса Лаборант 1.0Мы поставили перед собой задачу,используя современную серийную оптикоцифровую технику осуществить измерение площади зелёного листа. Для оцифровки изображения мы выбрали бытовой сканер CannoScanLide25 формата А4. Сканер разрешение 1200 точек на дюйм (472 точки на сантиметр). Обработка изображения велась на персональном компьютере, в специально написанной программе на языке программирования Delphi. В ходе ряда экспериментовустановлено, что при размерах образца 1 см2относительное погрешность не превышает 1 %. Среди основных факторов оказывающих влияние на качество измерения можно выделить: загрязненность образца и сканирующего устройства, пространственное расположение образца на сканере, правильное программное определение границ листа при условии частичного затемнения светочувствительной ячейки и предварительная очистка графического образа от мелко –дисперсионной пыли.Порядок измерения(операции,выполняемые при каждой серии опытов):В сканер послойно закладываем:1. Лист растения исследуемый образец2. Белая бумага контрастный фон для облегчения вычисленийПосле предварительного сканирования выделяем область,где находится исследуемый образец,и фиксируем её размеры.Проводим сканирование всех образцов и помещаем изображения в отдельную папку, при этом изображения нумеруем 1.bmp, 2.bmp, 3.bmp и т.д.Сканируем эталон,даем название файлу 0.bmp Эталон не должен иметьвидимых загрязнений и повреждений. Если эталон загрязнен, помят или имеет повреждения, его необходимо заменить.Визуально проверяем чтобы на изображениях небыло: мусора, тени, неполного захвата исследуемых образцов, смещение белого фона, изменения линейного размера изображения.Запускаем программу.Указываем путь к папке с образцами.Указываем разрешение сканера и число исследуемых образцов.Выполняем автоматический расчет.Программно имеем возможность подсчитать площадь листа, провести статистические расчеты.Анализ точности подсчета площади листовой поверхности показывает, что максимальная погрешность 1,57%, однако точность в данном случае зависит от точности эталонного образца, который можно откалибровать.Использование такого средства автоматизации позволяет ускорить процесс обработки информации и повысить его эффективность, так же написанное программное обеспечение позволят дополнить программный комплекс и другими функциями по требованию потребителя.
