基于可见光谱色彩指标Otsu 法的水稻冠层图像分割 |
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引用本文: | 黄巧义,张 木,黄 旭,李 苹,付弘婷,张发宝,唐拴虎.基于可见光谱色彩指标Otsu 法的水稻冠层图像分割[J].广东农业科学,2018,45(1):120-125. |
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作者姓名: | 黄巧义 张 木 黄 旭 李 苹 付弘婷 张发宝 唐拴虎 |
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作者单位: | 广东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业部南方植物营养与肥料重点实验室/广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室 |
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基金项目: | 国家公益性行业(农业)科研专项(201503123);广东农业面源污染控制创新团队:省属科研机构改
革创新领域项目(2016B070701009);广东省科技计划项目(2016A020210035,2014B090904068) |
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摘 要: | 水稻冠层数字图像分析技术在水稻生长监测、氮营养诊断及产量预测上具有应用潜力,而水稻像元精确分割、提取是水稻冠层数字图像分析结果准确、稳定、可靠的前提。最大类间方差法(Otsu法)具备分割质量稳定、自适应强的特性,分割效果较好,是一种常用的阈值分割方法。通过提取计算水稻冠层图像9种图像色彩指标R、G、B、CIEL*a*b*色彩空间的L*、a*、b*分量、HSV色彩空间的H分量、绿度叶片指数(GLD)以及植被指数(VIGreen),并以各种图像色彩指标的Otsu法对水稻冠层图像进行分割,比较其图像分割效果。结果表明,水稻和土壤像元的a*、b*、GLD、VIGreen色彩指标双峰性明显,且重叠性小,可作为分割水稻与土壤背景的候选图像色彩指标;基于a*、GLD、VIGreen色彩指标的Otsu法的分割精度较高,且基于a*色彩指标的Otsu法对水稻冠层图像分割效果的信噪比最大、误差率最低,其次是基于VIGreen色彩指标的Otsu法;基于CIEL*a*b*色彩空间的a*色彩指标是Otsu法的水稻冠层图像分割中较优的图像色彩指标。
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关 键 词: | 最大类间方差法(Otsu 法) 水稻 数字图像 图像分割 |
Segmentation of rice canopy image using the Otsu method based on visual spectral image color related indices |
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Abstract: | |
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Keywords: | |
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