朱松松，陈至坤

（华北理工大学电气工程学院，唐山063210）

针对基于无人机的棉田地膜分割研究较少的现状，以无人机低空拍摄的棉花播种期图像作为实验数据，分析图像中黑色地膜、土壤以及杂草等图像特点，发现地膜和周围环境颜色差异较明显，采用K均值聚类的算法分割出地膜区域。针对图像中杂草及阴影等干扰，通过图像去相关拉伸后，运用阈值法删除离群点。结果显示，K均值聚类对棉田地膜的分割效果优异，识别率为99.13%，满足棉田地膜分割的要求。此研究为棉田残膜的识别以及覆盖度对棉田生产的影响提供方法和参考。

地膜；聚类；图像分割；K均值；去相关拉伸

0 引言

地膜覆盖栽培技术是从20世纪中叶发展起来的广泛应用于农业生产的农艺技术，1978年从日本引进以来在我国迅速得到了推广使用，现在地膜覆盖技术已经广泛应用到多种经济作物和粮食作物的生产之中。根据颜色，地膜主要分为透明、白色、黑色，都有增温保墒，减少水分流失的作用。黑色地膜虽然在增温方面稍逊于其他颜色地膜，但它能够很好地抑制杂草的生长，减少了除草剂使用带来的生产成本[1]，从而得到了广泛应用。地膜的应用大大提高了农作物的产量，但是随着废膜越来越多的残留，对耕地、村庄造成了严重的污染[2]。因此对棉田地膜覆盖技术的研究，主要可分为增产效益和环境效应，如田间不同地膜、不同覆盖方式、不同覆盖时间、不同覆盖度等相关参数对比。……