基于圖像分析的茶樹葉齒形態特征量化研究

摘要：茶樹葉齒的大小、形狀和排列方式是茶樹種質資源鑒定評價的重要標準之一，但長期以來，這一標準的判定主要依賴技術人員的經驗，存在較大的主觀性和不確定性。在現有的圖像識別算法基礎上，引入根據葉片幾何形態特征設計的自定義卷積算子進行優化，提出了一套基于葉片圖像分析的茶樹葉齒特征量化方法。試驗驗證結果表明，該方法能夠快速準確地獲取葉片面積、周長和葉齒數量等基本參數，并能通過自定義算子對葉齒銳度、葉齒深度和葉齒密度等描述性指標進行量化。量化結果的變異系數均小于1%，具有重復性強、穩定性高的特點。相較于人工主觀辨識，該方法的測定時間不超過30 s，有效提高了茶樹葉片葉齒形態特征評價的準確性和工作效率，為茶樹種質資源的量化評價提供了新的方法和思路。

關鍵詞：茶樹葉片；形態特征量化；葉齒密度；葉齒深度；葉齒銳度

中圖分類號：S571.1；S126 文獻標識碼：A 文章編號：1000-369X（2023）06-835-09

茶葉是我國傳統的飲料，具有較高的經濟和文化價值。茶樹種質資源評價是茶樹新品種選育的重要環節。而茶樹葉齒的密度、銳度和深度是茶樹種質資源評價的重要內容之一，是新品種選育、表型分析、遺傳多樣性分析等工作的重要依據[1]，更是茶樹新品種登記、茶樹種權保護的必測指標[2]。傳統的葉齒評價方法主要是通過人工觀察和計數，存在主觀性強、工作效率低以及判斷標準不一致等問題[3-6]。隨著計算機視覺技術的快速發展，利用圖片識別技術實現葉片性狀的快速獲取和量化評價逐漸成為了行業研究熱點。……