地表秸秆覆盖度图像识别技术的研究.pdfVIP

维普资讯 2005年 7月 农 机 化 研 究 第 4期 地表秸秆覆盖度 图像识别技术的研究 赵 丽，张晋国 (河北农业大学 机电工程学院，河北 保定 07lO01) 摘 要 ：农 田地表秸秆覆盖是防止水土流失的一项主要措施 ，研究秸秆覆盖度与土壤风蚀 、水蚀的定量关 系对农I=H采取合理的覆盖形式有重要的指导意义。针对当前主要靠手工测试秸秆覆盖度存在效率低的问题 ， 研究了如何应用MATLAB语言强大的图像处理功能来识别、分析秸秆图像。通过对样本图像类型的转换、 灰度的均衡化和中值滤波等一系列的处理 ．得 出较准确的秸秆覆盖面积和秸秆覆盖百分比，为准确快速测 量秸秆覆盖度提供了测试手段。 关键词 ：计算机应用 ；秸秆覆盖度 ；理论研究 ；图像处理 ；水土流失 中图分类号：S126：S345 文献标识码 ：A 文章编号：1003— 188X(2005)04--0240--03 文件 的格式、读写、显示和 已有成果的技术细节 ． 1 前言 并快速测试其图像处理与分析的新方案 。测试既可 土壤沙漠化是 目前造成北方大部分地 区沙尘天 方便地得到统计数据 ．同时又可得到直观图示n’。 气的根源 ．这和耕作方式有着密切的关系 。传统的 本文通过运用图像处理工具箱中的有关函数对实拍 耕作方式破坏了地表结构 ．使水分流失 、土质疏松 。 的秸秆覆盖图像进行处理 。 保护性耕作是相对于传统翻耕 的一种新型耕作技 2 样本图像采集 术 。地表秸秆覆盖是其 中的一个主要特点．它能有 效地抑制水分 的流失和防止土壤沙化 。 目前 ．我 国 所用的仪器为 200万像素的数码相机。在被测 对秸秆覆盖度的测量主要采用 目测法和网格法 ¨。”。 地块随机选取若干相同面积的地表．垂直摄取图像 这两种测量方法劳动强度大 ，而且效率低 。利用 按对应编号输入计算机。 Matlab语言的图像处理和计算功能，能够 自动识别 3 图像处理的实现过程 和理解图像 ，得 出秸秆 的覆盖度 。这样可避免人为 的干扰因素 ．提高科研的效率和准确度 ．为研究秸 3．1 图像转换 秆覆盖对土壤风蚀 、水蚀的定量关系提供快捷 、准 数码相机拍摄到的图像是真彩图像 ．即RGB格 确 的测试手段 。 式 。为 了进行下一步处理 ．需要先将真彩 图像转换 Matlab是 MathWork公司推出的一种面向工程 成灰度图像。程序代码如下： 和科学运算 的交互式计算软件 ．它已广泛应用于生 RGB=imread( s‘traw．JPg’)； ％读人真彩图 物医学_T程 、图像信息处理、信号分析、时间序列 像 分析、控制论和系统论等各个领域。Matlab的图像 figure．imshow(RGB)； ％显示图像 处理工具箱功能十分强大 ，支持的图像文件格式丰 I=rgb2gray(RGB)； ％把真彩 图像 富 ．如 BMP、JPG、JPEG、GIF、TIF、TIFF、PNG、 转换成灰度图像 PCX、XWD、HDF、ICO和 CUR等。利用 Matlab所提 figure，imshow(I)； ％显示灰度图 供的图像处理与分析工具 ．结合其强大的数据处理