Quick Estimation of Apple (Red Delicious and Golden Delicious) Leaf Area and Chlorophyll Content

Document Type: Full Article

Author

Urmia University

Abstract

ABSTRACT- The evaluation of leaf area and leaf nutritional value is important for crop growth modeling and estimations of its performance. The purpose of this study was to use image processing techniques to develop an economical method to ease the assessment of nutrient status and leaf area (LA) of plants and to compare the outcomes of this method with linear models. Leaf area and leaf chlorophyll (LChl) estimation models were developed for apples (Red delicious and Golden delicious) using a leaf area meter and a chlorophyll meter (SPAD 502), respectively. Linear models were developed by measuring the length (L) and width (W) of the leaves. Two models (LA= 1.01 + 0.82LW and LA= 1.23 + 0.87LW) were found to provide the most accurate estimations (R 2 = 0.94, MSE = 4.6 and R 2 = 0.94, MSE = 4.7) of leaf area for Red Delicious and Golden Delicious apples, respectively. Results also showed that the image processing technique was able to estimate leaf area with good accuracy (R 2 = 0.98, MSE = 4.6). The calculation of leaf  area in this technique is easier and more accurate than linear models. The best model for leaf chlorophyll estimation using the image processing technique was (LChl= - 0.55 red - 0.45green +0.32 blue + 92) which was highly accurate (R 2 = 0.95, MSE = 7.4).

Keywords


Article Title [Persian]

تخمین سریع مساحت و مقدار کلروفیل برگ سیب (رقم زرد و قرمز لبنانی)

Author [Persian]

  • پرویز احمدی مقدّم
دانشگاه ارومیه
Abstract [Persian]

چکیده- اندازه‌گیری ارزش غذایی و مساحت برگ برای توسعه مدل‌های رشد و همچنین تخمین عملکرد محصول اهمیت زیادی دارد. هدف از این تحقیق توسعه یک روش اقتصادی و در عین حال سریع برای اندازه‌گیری وضعیت غذایی و مساحت برگ گیاهان با استفاده از تکنیک پردازش تصویر و همچنین مقایسه آن با مدل های خطی می‌باشد. مدلهای تخمین مساحت و مقدار کلروفیل برای برگ سیب (رقم قرمز و زرد لبنانی) صورت گرفت. مساحت واقعی برگ با دستگاه مساحت سنج اندازه‌گیری شد. مقدار کلروفیل برگ نیز توسط دستگاه کلروفیل متر    (SPAD) اندازه‌گیری شد. دو مدل خطی (LA = 1.01 + 0.82 LW and LA = 1.23 + 0.87 LW) با دقت (R 2 = 0.94, MSE = 4.6 and R 2 = 0.94, MSE = 4.7) به ترتیب برای تخمین مساحت برگ در ارقام سیب درختی قرمز و زرد لبنانی بدست آمد. همچنین نتایج نشان داد که تکنیک پردازش تصویر قادر به تخمین مساحت برگ با دقت بالاتری نسبت به مدل‌های خطیمی‌باشد (R 2 = 0.98, MSE = 4.6).علاوه بر این محاسبه مساحت برگ در این روش، آسانتر و سریعتر از مدل‌های خطی می‌باشد. بهترین مدل برای تخمین کلروفیل برگ با تکینک پردازش تصویر، مدلLC = - 0.55 red - 0.45 green + 0.32 blue + 92 بوده که دارای دقت مناسب می‌باشد                 (R 2 = 0.95, MSE = 7.4).

Keywords [Persian]

  • واژه های کلیدی: اندازه‌گیری خطی
  • پردازش تصویر سیب. کلروفیل برگ
  • مساحت برگ