系統(tǒng)組成

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的葉面積指數(shù)測量系統(tǒng)， 包括前端節(jié)點、采集節(jié)點、匯聚節(jié)點和上位機。

?   前端節(jié)點用于拍攝冠層圖像，并根據(jù)冠層圖像計算得到葉面積指數(shù)，發(fā)送給采集節(jié)點；前端節(jié)點包括魚眼攝像頭模塊，冠層圖像處理模塊和葉面積指數(shù)計算模塊。

?   魚眼攝像頭模塊用于拍攝冠層圖像發(fā)送給冠層圖像處理模塊；

?   冠層圖像處理模塊用于從冠層圖像中提取成像區(qū)域圖像并進行二值化處理，得到成像區(qū)域二值化圖像發(fā)送給葉面積指數(shù)計算模塊；冠層圖像處理的具體方法為提取出57 .5度環(huán)及以內(nèi)的圖像作為成像區(qū)域，其余非成像區(qū)域的像素設(shè)置為透明點；采用成像區(qū)域中各像素點的藍色分量值對成像區(qū)域圖像進行灰度化，得到成像區(qū)域灰度圖像，灰度化公式表示如下：

Gray＝B

其中，Gray表示該像素點灰度化后的灰度值，B表示該像素點的藍色分量；繪制成像區(qū)域灰度圖像的直方圖，搜索得到直方圖的波谷，求取波谷處灰度值及波谷處之前K個灰度值和波谷處之后K個灰度值所涵蓋的所有像素點的平均灰度值M，如果該平均值M小于預(yù)設(shè)閾值 則將平均值M作為二值化閾值T，否則搜索得到直方圖最后的一個波峰，求取該波峰灰度值到灰度值最值所涵蓋的所有像素點的平均灰度值作為二值化閾值T；

將成像區(qū)域灰度圖像中像素值大于等于閾值T的灰度值設(shè)置為1，歸為天空背景；將圖像中像素值小于閾值T的灰度值設(shè)置為0，歸為葉片，得到成像區(qū)域二值化圖像；采用去噪算法去除成像區(qū)域二值化圖像中的噪聲；葉面積指數(shù)計算模塊用于根據(jù)去噪后的成像區(qū)域二值化圖像計算葉面積指數(shù)；采集節(jié)點用于將前端節(jié)點發(fā)送的葉面積指數(shù)通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)給匯聚節(jié)點； 匯聚節(jié)點將接收的葉面積指數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至上位機；上位機在接收到葉面積指數(shù)后，將其存入數(shù)據(jù)庫中，并提供查詢接口供工作人員查詢。