[發(fā)明專利]一種重疊葉片邊緣的提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010552941.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111696125B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬兆敏;任帆;石玉秋;胡波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/13
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/13;G06T7/136;G06T7/90
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 謝秀娟

1.一種重疊葉片邊緣的提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備：預(yù)先準(zhǔn)備圖像采集設(shè)備、光亮度檢測(cè)儀、有重疊葉片的植物和可調(diào)節(jié)亮度的輔助光源；

采集植物彩色圖像：在所述光亮度檢測(cè)儀的輔助下調(diào)節(jié)所述輔助光源的亮度，在亮度等級(jí)為i時(shí)，利用所述圖像采集設(shè)備采集所述植物的彩色圖像，i＝1,2,…,n，n5，采集的植物彩色圖像用RGB矩陣表示；

植物彩色圖像灰度化處理：采用超綠特征將每個(gè)亮度等級(jí)下的所述植物彩色圖像進(jìn)行灰度化處理，將所述植物彩色圖像轉(zhuǎn)化為植物灰度圖像，第i個(gè)植物灰度圖像在像素點(diǎn)(x,y)處的灰度值表示為f_i(x,y),i＝1,2,…,n；

對(duì)同一像素點(diǎn)求輔助光源不同亮度下灰度值的方差：對(duì)得到的植物灰度圖像中的每一像素點(diǎn)(x,y)，計(jì)算在不同輔助光源亮度下的灰度圖像素值的方差，即計(jì)算f₁(x,y)、f₂(x,y)、f₃(x,y),…,f_n(x,y)的方差，得到h(x,y)；

對(duì)同一像素點(diǎn)求輔助光源不同亮度下灰度值的和：對(duì)得到的植物灰度圖像中的每一像素點(diǎn)(x,y)，計(jì)算在不同輔助光源亮度下的灰度圖像素值的和g(x,y)，即g(x,y)＝f₁(x,y)+f₂(x,y)+f₃(x,y)+……+f_n(x,y)；

處理圖像得到融合圖像：將所述植物灰度圖像每個(gè)像素點(diǎn)(x,y)在輔助光源不同亮度下灰度值對(duì)應(yīng)的和與方差求積得到k(x,y)，即k(x,y)＝h(x,y)×g(x,y)，并將值k(x,y)作為像素點(diǎn)(x,y)新的像素值，然后對(duì)值k(x,y)進(jìn)行映射變換，將變換后得到的灰度圖像作為融合圖像；

融合圖像邊緣提取：對(duì)于融合后的圖像，以像素點(diǎn)灰度為特征值，采用閾值分割方法，閾值選取采用最大類(lèi)間方差法得到葉片邊緣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重疊葉片邊緣的提取方法，其特征在于，所述圖像采集設(shè)備采用索尼HDR-CX405相機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重疊葉片邊緣的提取方法，其特征在于，所述輔助光源采用帶有旋轉(zhuǎn)按鈕以調(diào)節(jié)亮度的環(huán)形LED燈具。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重疊葉片邊緣的提取方法，其特征在于，所述光亮度檢測(cè)儀為SW-582型號(hào)的手持式高精度照度計(jì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重疊葉片邊緣的提取方法，其特征在于，在打開(kāi)所述輔助光源采集所述植物 葉片圖像時(shí)應(yīng)關(guān)閉其他光源，以減少對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確度的影響。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重疊葉片邊緣的提取方法，其特征在于，采集植物圖像步驟中所述光亮度檢測(cè)儀的物理位置應(yīng)保持不變。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重疊葉片邊緣的提取方法，其特征在于，植物圖像灰度化處理步驟中采用如下方法去除所述植物圖像中的非綠色背景區(qū)域：

提取所述植物圖像中的紅色、綠色、藍(lán)色三個(gè)顏色通道上的子圖像I_r,I_g,I_b；根據(jù)超綠特征，對(duì)I_g圖像進(jìn)行閾值化處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重疊葉片邊緣的提取方法，其特征在于，處理圖像得到融合圖像步驟中，在對(duì)值k(x,y)進(jìn)行映射變換時(shí)，將閉區(qū)間[0,k(x,y)]進(jìn)行線性變換，變換到區(qū)間[0,255]，將得到的灰度圖像作為融合圖像。