基于减法直方图算法的土壤图像阴影检测
2021-10-21曾绍华佘春燕罗达璐
西南大学学报(自然科学版) 2021年10期
曾绍华,王 琪,佘春燕,王 帅,罗达璐
1. 重庆师范大学 计算机与信息科学学院,重庆 401331; 2. 重庆市数字农业服务工程技术研究中心,重庆 401331;3. 重庆市农业技术推广总站,重庆 401147; 4. 重庆市沙坪坝区农业农村委员会,重庆 400030
野外自然环境下机器视觉采集的土壤图像,由于光照的遮挡以及土壤自身表面凹凸不平,导致图像中土壤区域存在阴影,阴影会对土壤识别产生干扰.为了消除阴影过渡区域对后续土种识别子图切割、 土种识别特征提取的影响,需对阴影进行检测分割.
阈值分割是常用的图像分割算法[1-5].Otsu[6]是一种经典的阈值分割算法,它采用类间方差最大化的优化准则来获取分割阈值,它在类间数据量均衡时分割效果好,在类间数据量差异较大时不能达到好的分割效果.TSAI[7]提出色度和亮度比的Otsu阴影分割方法,常用于街区阴影分割,并将颜色较暗建筑物区域分割为阴影.瑚敏君等[8]利用HSI颜色空间数据定义一个测度(S-I)/(S+I),根据建筑物阴影检测的经验值指定分割阈值进行阴影检测.MENG Y等[9]提出了减法直方图的阈值分割方法,通过亮度和比率特征分别计算其保留直方图,再分别求它们的最大梯度区间,选择最大梯度区间的F中位值点作为亮度和比率特征的分割阈值点,分割背景部分(非阴影)和目标部分(阴影); 它解决了“阴影、 非阴影数据量差异较大”和“较暗建筑物区域与阴影”的错分问题.但其减法直方图方法的比率特征描述不适宜土壤图像的阴影……
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