基于减法直方图算法的土壤图像阴影检测

作     者：曾绍华 王琪 佘春燕 王帅 罗达璐 ZENG Shaohua;WANG Qi;SHE Chunyan;WANG Shuai;LUO Dalu

作者机构：重庆师范大学计算机与信息科学学院重庆401331 重庆市数字农业服务工程技术研究中心重庆401331 重庆市农业技术推广总站重庆401147 重庆市沙坪坝区农业农村委员会重庆400030 

出 版 物：《西南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Southwest University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2021年第43卷第10期

页      面：167-180页

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62003065) 重庆市高校创新研究群体资助项目(CXQT20015) 重庆市教委科学技术研究重点项目(KJZD-201900505) 重庆师范大学研究生科研创新项目(YKC20032) 

主　　题：阴影检测 减法直方图 土壤图像 机器视觉 

摘      要：自然环境下机器视觉采集的土壤图像存在阴影,土壤图像阴影检测将消除或者减弱阴影对后一步的子图分割及土种识别的影响.为了提高土壤图像阴影和非阴影的区分度,实现阴影检测,重构了比率(α)特征,并通过高斯平滑分别获得亮度(I)和比率(α)特征直方图的2个主峰值点,缩小分割阈值搜索区间以减少减法直方图求高保留率点(F)的次数;再引入拉伸因子对2个特征的保留直方图拉伸,增大阴影和非阴影保留率差异,以获取其高保留率点F;最后,在搜索区间构建亮度(I)和比率(α)特征的64等份中位点及其对应F的2条折线的交点,即亮度(I)和比率(α)特征的F值相等点,获得交点对应的亮度(I)和比率(α)特征值为阴影检测阈值,分割土壤图像阴影和非阴影.仿真实验显示:本文算法相较于对比实验具有更好的分割精度,能自适应检测土壤图像阴影,算法是有效的.