系统组成

无线传感器网络的叶面积指数测量系统， 包括前端节点、采集节点、汇聚节点和上位机。

Ÿ   前端节点用于拍摄冠层图像，并根据冠层图像计算得到叶面积指数，发送给采集节点；前端节点包括鱼眼摄像头模块，冠层图像处理模块和叶面积指数计算模块。

Ÿ   鱼眼摄像头模块用于拍摄冠层图像发送给冠层图像处理模块；

Ÿ   冠层图像处理模块用于从冠层图像中提取成像区域图像并进行二值化处理，得到成像区域二值化图像发送给叶面积指数计算模块；冠层图像处理的具体方法为提取出57 .5度环及以内的图像作为成像区域，其余非成像区域的像素设置为透明点；采用成像区域中各像素点的蓝色分量值对成像区域图像进行灰度化，得到成像区域灰度图像，灰度化公式表示如下：

Gray＝B

其中，Gray表示该像素点灰度化后的灰度值，B表示该像素点的蓝色分量；绘制成像区域灰度图像的直方图，搜索得到直方图的波谷，求取波谷处灰度值及波谷处之前K个灰度值和波谷处之后K个灰度值所涵盖的所有像素点的平均灰度值M，如果该平均值M小于预设阈值 则将平均值M作为二值化阈值T，否则搜索得到直方图最后的一个波峰，求取该波峰灰度值到灰度值最值所涵盖的所有像素点的平均灰度值作为二值化阈值T；

将成像区域灰度图像中像素值大于等于阈值T的灰度值设置为1，归为天空背景；将图像中像素值小于阈值T的灰度值设置为0，归为叶片，得到成像区域二值化图像；采用去噪算法去除成像区域二值化图像中的噪声；叶面积指数计算模块用于根据去噪后的成像区域二值化图像计算叶面积指数；采集节点用于将前端节点发送的叶面积指数通过无线传感器网络转发给汇聚节点； 汇聚节点将接收的叶面积指数转发至上位机；上位机在接收到叶面积指数后，将其存入数据库中，并提供查询接口供工作人员查询。