基于CAD技术的拟南芥叶片生长参数测量分析开题报告

1. 研究目的与意义

拟南芥是一种小野草，属于十字花科，作为模式植物，拟南芥在植物学、基因学、遗传学中起着很重要的作用。

叶面积是衡量光合效率和呼吸速率的重要指标。

因此，测定作物叶面积指数的动态变化，有助于采取各种有效栽培措施，促进植株的正常生长发育。

2. 国内外研究现状分析

传统的叶面积测量方法比较多,分为叶面积仪法、求积仪法、方格法、称重法、图形分解法、抛物线法、系数法、回归方程法和图像处理法等。

国内外在利用数字图像处理技术对植物叶片特征方面己经开展了许多研究，目前cad技术主要应用在其它一些植物的表型提取，如绿萝叶、翅果油树叶、毛白杨片以及玉米叶片，对拟南芥表型的研究还鲜有报道，而拟南芥作为植物学中一种重要的模式植物，提取并计算其表型对了解其基因功能、以及不同环境对其生长的影响具有重要作用。

故本论文将利用cad技术检测拟南芥的叶片生长参数。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：拟定cad技术在拟南芥生长特性分析方面应用的方案，包括拟使用的计算机辅助设计软件cad和统计分析软件spss，数据处理主要包括拟南芥叶面积、周长提取及数据分析。

确定需要使用的硬件设备，由ccd相机获取拟南芥生长图像并通过cad对图像进行处理，将测量获取的拟南芥叶片特征参数读入统计分析软件spss软件中，利用spss提供的散点图功能，获取拟南芥相关参数的走势，利用拟合函数对数据进行拟合，从而得到拟南芥叶片生长的相关模型。

最后选定其他方法对叶面积进行测量，并与cad所测得数据进行对比，验证数据的正确性。

4. 研究创新点

在实际研究中，往往需要对叶特征进行测量，传统的叶特征测量方法比较多，但多为人工测量，费时费力，且易受测量者的主观因素影响，或多或少的会对植物造成一定程度的伤害。

由于图像处理技术在模式识别方面有着快速、准确的特点，所以现今图像处理方法在叶特征提取方面的研究中已经得到了广泛的应用。

cad图形处理方法的最大优点就是精度高，可以进行叶片的非破毁性测量，而且，不受叶片形状、大小、厚薄等因素的影响，可以适用于所有叶片，不仅可以测量叶面积，也可以取得叶片周长、叶长、叶宽等参数，有利于对植物叶片的生长状态进行全面分析。