张军国，冯文钊，胡春鹤，骆有庆

（1. 北京林业大学工学院，北京 100083；2. 北京林业大学林学院，北京 100083）

·农业航空工程·

无人机航拍林业虫害图像分割复合梯度分水岭算法

张军国1，冯文钊1，胡春鹤1，骆有庆2※

（1. 北京林业大学工学院，北京 100083；2. 北京林业大学林学院，北京 100083）

针对林业信息监测方式实时性差、监测范围有限等问题，为更加实时、准确地对林业虫害信息进行监测并计算监测样地中虫害区域比例，该文在搭建面向林区虫害监测的多旋翼无人飞行器航拍监测系统基础上，提出了一种基于复合梯度分水岭算法的图像分割方法。该方法引入全局直方图均衡化消除了图像暗纹理的影响，并采用形态学混合开闭重构滤波完成了图像样本的去噪处理。计算灰度图像各像素点的复合梯度实现了非相关区域（道路及裸地）的提取，最终利用分水岭算法实现了监测图像虫害区域的分割提取。利用该文所提算法对8幅虫害侵蚀程度不同的监测图像进行分割，并与传统分水岭算法、K-means聚类算法进行对比试验。试验结果表明，该文算法虫害区域提取的平均相对误差率分别降低 6.56%、3.17%，平均相对极限测量精度分别改善 7.19%、2.41%，能够相对准确地将虫害区域从监测图像中分割出来，可为后续林业虫害监测与防护提供参考。

无人机；算法；监测；图像分割；复合梯度

0 引 言

森林作为陆地生态系统的主体，是人类赖以生存及社会发展不可或缺的资源[1]。而林业虫害对森林资源的危害非常严重，根据调查结果表明，平均每年发生林业虫害面积有1 333万hm2左右，约占中国林地总面积的6%[2]。……