[發明專利]基于半監督離散度的土壤彩色圖像陰影檢測方法

有效

• 申請號: 202110104176.1
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112862765B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 曾紹華;韓璞楚;徐毅丹;王帥
• 申請（專利權）人: 重慶師范大學;重慶市農業技術推廣總站（（重慶市馬鈴薯脫毒研究中心;重慶市土壤肥料測試中心））
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G06T7/62;G06V10/762
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發明提供的一種基于半監督離散度的土壤彩色圖像陰影檢測方法，將H轉換為H”，并利用H”和I引入拉伸因子用于構建具有顯著雙峰和分離特性的m測度，用于陰影檢測；然后，利用m測度直方圖雙峰特性確定陰影檢測閾值，并根據粗略估計的檢測閾值及2個主峰點，對部分數據作陰影與非陰影標定，分析獲取陰影與非陰影區域監督信息；最后，構建待檢測數據子集和定義其與陰影與非陰影監督信息的離散度，逐步進行對未標定數據半監督聚類，完成土壤彩色圖像陰影檢測，能夠對土壤圖像的陰影進行準確檢測，能夠有效提高圖像陰影檢測監督，并且能夠有效提高檢測效率。

技術領域

本發明涉及一種圖像陰影檢測方法，尤其涉及一種基于半監督離散度的土壤彩色圖像陰影檢測方法。

背景技術

土壤心土斷口包含完整的土壤性狀特征，常用于人工識別土壤種類，使土壤心土斷口圖像成為機器視覺識別土種的信息載體。機器視覺采集的土壤心土斷口圖像，由于受光照角度、遮蔽物和土壤斷口表面凹凸不平等因素的影響，圖像中包含陰影，并可能對后期的土種識別造成干擾。因此，陰影檢測是機器視覺識別土種必需的前期預處理工作。

現有技術中，對于土壤圖像的陰影檢測算法中，其檢測準確度低，并且算法時間長，效率低下，因此，需要提出一種新的技術手段加以解決。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于半監督離散度土壤圖像陰影檢測方法，能夠對土壤圖像的陰影進行準確檢測，能夠有效提高圖像陰影檢測監督，并且能夠有效提高檢測效率。

本發明提供的一種基于半監督離散度的土壤彩色圖像陰影檢測方法，包括以下步驟：

S1.提取土壤圖像的H分量，并對H分量進行平移、拉伸預處理；

S2.基于預處理后的H”分量和I分量確定土壤圖像的可分離性測度m，并獲取可分離性測度的第一主峰值點m_peak，依據測度直方圖以及第二主峰值點m'_peak的分布范圍獲取可分離性測度的第二主峰值點m'_peak，將可分離性測度的兩個峰值點中峰值較小的峰值點賦值給峰值集合m⁽¹⁾_peak，兩個峰值點中峰值較大的峰值點賦值給峰值集合m⁽²⁾_peak；

S3.確定比例系數α^(c)以及比例系數β^(c)，并基于比例系數估計可分離性測度m的陰影檢測閾值v；

S4.利用兩個主峰值和陰影檢測閾值v確定標定邊界b⁽¹⁾和標定邊界b⁽²⁾，基于標定邊界，對部分可分離性測度m進行初始標定：

將小于標定邊界b⁽¹⁾的可分離性測度m標記為label_i＝1，將大于標定邊界b⁽²⁾的可分性測度m標記為label_i＝2；

S5.以峰值m^(c)_peak與標定邊界b^(c)之間已標定的數據作為監督信息，其中，監督信息的范圍為[min{m^(c)_peak,b^(c)},max{m^(c)_peak,b^(c)}]，c＝1,2，表示第c個主峰值點；

確定比例系數γ^(c)，確定待聚類可分離性測度m的待檢測數據子集subset^(c)，并計算基于監督信息與峰值m^(c)_peak的距離均值參數D^(c)_mean，其中，c＝1,2，表示第c個主峰值點；