田间光照条件下应用半球图像解析玉米冠层结构参数

来源：农业工程学报杂志2016年第4期北京时间：

作者：王传宇,郭新宇,温维亮,杜建军,肖伯祥,

摘要：半球图像法是一种重要的作物冠层结构参数间接获取方法，该文针对半球图像法易受田间变化光照影响，提出一种基于多曝光图像融合映射的变化光照去除方法。首先，在田间条件下获取一组不同曝光值的冠层半球图像序列，然后通过图像亮度和曝光时间的线性方程组计算冠层的光照辐射强度图，而后采用直方图均衡化思想将不同时刻光照辐射强度图向RGB空间映射，映射后半球图像亮度均衡分布，消除光线变化对图像亮度的影响。在冠层参数解析阶段，利用Beer-Lambert定律反演玉米半球图像冠层叶面积指数（leaf area index，LAI）和平均叶倾角（mean leaf angle，MLA）的计算方法。试验结果表明，变化光照条件下半球图像冠层参数解析方法与直接测量法具有较高的相关性，LAI测量相关系数为0.970。该方法扩展了半球图像法的适用范围，为田间环境下冠层参数的自动连续监测提供了解决方案。

关键词：光照, 图像融合, 映射, 半球图像, 冠层结构, 玉米