作物叶面图像自动分割方法-江苏大学.pdfVIP

２０１６年１１月 第３７卷　第６期 Ｎｏｖ．２０１６ Ｖｏｌ．３７　Ｎｏ．６ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１６．０６．００８ 作物叶面图像自动分割方法 １ ２ １ 张连宽 ，ＰＡＵＬＷｅｃｋｌｅｒ，肖德琴 （１．华南农业大学 数学与信息学院，广东广州５１０６４２；２．俄克拉荷马州州立大学生物系统与农业工程系，俄克拉荷马州静水城 ７４０７５） 摘要：为了能够从作物图像中快速地获得作物长势与病虫害等信息，叶面图像分割是重要基础．提 出了大田环境下作物叶面图像的自动分割方法，首先通过颜色分割获得作物图像绿色区域部分，然 后采用光滑度分割删除枝、茎和杂草等绿色干扰；在此基础上以腐蚀与区域面积方法去除叶面干扰 区域；最后将叶面区域以适度膨胀操作获得完整的作物叶面图像．为了验证方法的有效性进行了一 系列田间试验，结果表明：与已有的方法相比，该方法具有从复杂的作物图像中自动获得叶面区域 的优点，为作物状态与病虫害的进一步分析提供参考． 关键词：叶片；作物图像；颜色分割；光滑度分割；叶面分割 中图分类号：ＴＰ３９１．４１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１６）０６－０６６３－０７ 引文格式：张连宽，ＰＡＵＬＷｅｃｋｌｅｒ，肖德琴．作物叶面图像自动分割方法［Ｊ］．江苏大学学报（自然科学版），２０１６，３７（６）：６６３－６６９． Ａｕｔｏｍｔｉｃｌｅａｆｓｕｒｆａｃｅｒｅｇｉｏｎｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｆｒｏｍｃｒｏｐｉｍａｇｅ １ ２ １ ＺＨＡＮＧＬｉａｎｋｕａｎ，ＰＡＵＬＷｅｃｋｌｅｒ，ＸＩＡＯＤｅｑｉｎ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５１０６４２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓａｎｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＯｋｌａｈｏｍａＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｔｉｌｌｗａｔｅｒ，Ｏｋｌａｈｏｍａ７４０７５，ＵＳＡ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｅａｆｓｕｒｆａｃｅｒｅｇｉｏｎｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｆｒｏｍ ｃｒｏｐｉｍａｇｅｓｉｓａｃｒｕｃｉａｌｓｔｅｐｆｏｒｏｂｔａｉｎｉｎｇｃｒｏｐ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｌｅａｆｓｕｒｆａｃｅｒｅｇｉｏｎｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ（ＬＳＲＳ）ｆｒｏｍｃｒｏｐｉｍａｇｅｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｃｏｌｏｒ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｇｒｅｅｎｒｅｇｉｏｎｉｎｃｒｏｐｉｍａｇｅｓ，ａｎｄｔｈｅｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｓｍｏｏｔｈｐａｒｔｓｉｎｇｒｅｅｎｒｅｇｉｏｎｓ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｅｒｏｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｐｉｘｅｌｎｕｍｂｅｒｏｆｅａｃｈ ｒｅｇｉｏｎ，ｔｈｅｎｏｉｓｅｓｗｅｒｅｅｌｉｍｉｎａｔｅｄｂｙＬＳＲＳｔｏｓｅｐａｒａｔｅｂｉｇｎｏｉｓｅａｎｄｌｅａｆｒｅｇｉｏｎｓｉｎｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｂｙ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｓｃｈｅｍｅ．Ｔｈｅｄｉｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｆｉｎａｌｌｙｕｓｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｗｈｏｌｅｌｅａｆｓｕｒｆａｃｅｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈｓｅｖｅｒａｌｃｒｏｐｌｅａｆｉｍａｇｅｓｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｅｘｉｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍｃａｎａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｓｅｇｍｅｎｔｌｅａｆｓｕｒｆａｃｅ