专利名称：一种利用Photoshop软件测定烤后烟叶表面细胞间隙的方法
技术领域：
本发明涉及烟叶微观结构领域，具体为一种测定烟叶表面细胞间隙的技术，主要是通过扫描电镜分析和Photoshop软件图像处理完成。
背景技术：
微观结构涉及到化学，生物学，物理学等诸多领域，是指物质、生物细胞在显微镜下的结构。近年来，应用扫描电镜及光学显微镜观察植物器官表皮可提供的微形态学特征，已作为一类有价值的新方法广泛运用于系统发育和品质形成的研究之中。AdobePhotoshop系列软件具有强大的图像识别功能，Nishimoto等利用该软件对花岗岩进行的模式分析、李楠等对弹壳痕迹进行的定量化检验均说明该软件具有较好的图像识别和处理功能。我国烟草种植区幅员辽阔，不同种植区烤烟的外观质量差异明显，现行烟叶外观分级体系当中，品质因素指标很大程度上是内在生理结构和化学成分在视觉上的表现，受烟叶内部细胞的微观结构影响很大，尤其叶片结构指标，叶片结构指烟叶细胞排列的疏密程度(GB2635-92)，多依靠人的主观评价，易受主观因素影响，目前尚缺乏定量评价的方法。
发明内容
本发明的目的正是基于现有技术的不足，提供的一种客观、定量评价烟叶叶片结构的方法，该方法通过烟叶预处理、样品制备、扫描电镜分析、Photoshop软件处理等步骤实现。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
一种利用Photoshop软件测定烤后烟叶Γ表面细胞间隙的方法，将初烤烟叶进行扫描电镜分析，利用Photoshop软件对图像进行处理，采用像素比值的方法定量评价叶片表面细胞排列间隙的比例，定量表征叶片细胞间隙的大小，具体步骤如下
(1)将初烤烟叶在恒温恒湿条件下平衡水分含量至15% 16%，在叶片中部1/3位置选取无杂色、病斑、损伤、含青和支脉的烟叶局部，截取IcmX Icm大小的叶片，金属粉末着色后利用扫描电镜观测，放大450倍下保存图像，扫描图像保存为BMP格式(24bit)；
(2)利用Photoshop软件打开图像，执行窗口“图像“直方图”，读取弹出菜单栏中的“像素值”，确定整个图片的像素值，记为X;
(3)选用“魔棒”工具，将容差设定为6 8，点击图片中细胞间隙位置，选择相似区域，观察所选区域与细胞间隙边缘是否一致，并利用工具栏中的“蒙版”功能，用画笔和橡皮擦工具进行局部调整，直到所选区域与细胞间隙边缘一致，读取像素值，记为Y ;
(4)X/Y即为叶片表面细胞间隙的比例。本发明利用扫描电镜的高分辨率和Photoshop软件强大的图像识别和选取功能，对450倍扫描电镜图像中细胞间隙部分的像素值准确定量，计算细胞间隙像素值和图片像素值的比例即可定量表征叶片细胞间隙的大小，从而为评价烟叶叶片结构指标提供一种量化方法。本发明借助扫描电镜和Photoshop软件实现了烟叶细胞间隙的定量评价，实现了烟叶叶片结构特征的客观定量评价。本发明的优点和效果通过扫描电镜图像采集和Photoshop软件处理，获得烟叶细胞间隙的量化数据，以此来客观评价烟叶叶片结构状况。不同产地烟叶样品多次测定结果表明，该方法准确性较高，同一样品测定结果的变异系数在2. 5%以内，评价结果与专家主观判定结果的吻合度较高(R2=O. 98)。
图I云南临沧C3F烟叶表面细胞结构图。图2广东南雄C3F烟叶表面细胞结构图。图3湖北十堰C3F烟叶表面细胞结构图。图4叶片细胞间隙率与专家打分值的拟合曲线。
具体实施例方式以下结合具体实例将本发明方法详细描述如下
分别取云南临沧、广东南雄和湖北十堰中部桔黄3级烟叶，在恒温恒湿条件下平衡水分含量至15% 16%，在叶片中部1/3位置选取无杂色、病斑、损伤、含青和支脉的烟叶局部，截取IcmXlcm大小的叶片，金属粉末着色后利用扫描电镜观测保存450倍图像。用Photoshop软件打开图像，执行窗口 “图像“直方图”，读取弹出菜单栏中的“像素值”，确定整个图片的像素值为Y;选用“魔棒”工具，将容差设定为6，点击图片中细胞间隙位置，选择相似区域，观察所选区域与细胞间隙边缘是否一致，并利用工具栏中的“蒙版”功能，用画笔和橡皮擦工具进行局部调整，直到所选区域与细胞边缘一致，读取像素值为X，则X/Y为细胞间隙比例。云南临沧、广东南雄和湖北十堰地区烟叶测量结果和步骤图分别见表1-3、图1-3，测量结果显示，单个样品测量3次的变异系数小于2. 5%，说明该测量方法准确性较高，同时与专家判定打分值(叶片结构)吻合度较好，R2=O. 98。表I云南临沧C3F烟叶细胞间隙比例
权利要求
1.一种利用Photoshop软件测定烤后烟叶表面细胞间隙的方法，其特征在于将初烤烟叶进行扫描电镜分析，利用Photoshop软件对图像进行处理，采用像素比值的方法定量评价叶片表面细胞排列间隙的比例，定量表征叶片细胞间隙的大小。
2.根据权利要求I所述的利用Photoshop软件测定烤后烟叶表面细胞间隙的方法，其特征在于所述测定方法具体步骤如下 (1)将初烤烟叶在恒温恒湿条件下平衡水分含量至15% 16%，在叶片中部1/3位置选取无杂色、病斑、损伤、含青和支脉的烟叶局部，截取IcmX Icm大小的叶片，金属粉末着色后利用扫描电镜观测，放大450倍下保存图像，扫描图像保存为BMP格式； (2)利用Photoshop软件打开图像，执行窗口“图像“直方图”，读取弹出菜单栏中的“像素值”，确定整个图片的像素值，记为X; (3)选用“魔棒”工具，将容差设定为6 8，点击图片中细胞间隙位置，选择相似区域，观察所选区域与细胞间隙边缘是否一致，并利用工具栏中的“蒙版”功能，用画笔和橡皮擦工具进行局部调整，直到所选区域与细胞间隙边缘一致，读取像素值，记为Y ; (4)X/Y即为叶片表面细胞间隙的比例。
全文摘要
一种利用Photoshop软件测定烤烟叶片表面细胞间隙的方法，其特征在于，它是通过扫描电子显微镜获取初烤烟叶表面细胞结构450倍放大图像，利用Photoshop软件读取图片总像素值，并利用魔棒、蒙版、画笔、橡皮擦等工具准确选取细胞间隙部分，以细胞间隙部分的像素值比图片总像素值计算叶片表面细胞间隙率，为烤烟叶片结构指标的评价提供一种定量方法。本发明的优点和效果通过扫描电镜图像采集和Photoshop软件处理，获得烟叶细胞间隙的定量数据，以此来客观评价烟叶叶片结构状况。不同产地烟叶多次连续测定结果表明，该方法准确性较高，同一样品测定结果的变异系数在2.5%以内，评价结果与专家主观判定结果吻合度较高(R2=0.98)。
文档编号G01N23/22GK102621171SQ20121010245
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者刘阳, 尹启生, 张仕祥, 张艳玲, 王信民, 王建伟, 蔡宪杰, 过伟民 申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院