[发明专利]一种重叠叶片边缘的提取方法

权利要求书

1.一种重叠叶片边缘的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备实验设备：预先准备图像采集设备、光亮度检测仪、有重叠叶片的植物和可调节亮度的辅助光源；

采集植物彩色图像：在所述光亮度检测仪的辅助下调节所述辅助光源的亮度，在亮度等级为i时，利用所述图像采集设备采集所述植物的彩色图像，i＝1,2,…,n，n5，采集的植物彩色图像用RGB矩阵表示；

植物彩色图像灰度化处理：采用超绿特征将每个亮度等级下的所述植物彩色图像进行灰度化处理，将所述植物彩色图像转化为植物灰度图像，第i个植物灰度图像在像素点(x,y)处的灰度值表示为f_i(x,y),i＝1,2,…,n；

对同一像素点求辅助光源不同亮度下灰度值的方差：对得到的植物灰度图像中的每一像素点(x,y)，计算在不同辅助光源亮度下的灰度图像素值的方差，即计算f₁(x,y)、f₂(x,y)、f₃(x,y),…,f_n(x,y)的方差，得到h(x,y)；

对同一像素点求辅助光源不同亮度下灰度值的和：对得到的植物灰度图像中的每一像素点(x,y)，计算在不同辅助光源亮度下的灰度图像素值的和g(x,y)，即g(x,y)＝f₁(x,y)+f₂(x,y)+f₃(x,y)+……+f_n(x,y)；

处理图像得到融合图像：将所述植物灰度图像每个像素点(x,y)在辅助光源不同亮度下灰度值对应的和与方差求积得到k(x,y)，即k(x,y)＝h(x,y)×g(x,y)，并将值k(x,y)作为像素点(x,y)新的像素值，然后对值k(x,y)进行映射变换，将变换后得到的灰度图像作为融合图像；

融合图像边缘提取：对于融合后的图像，以像素点灰度为特征值，采用阈值分割方法，阈值选取采用最大类间方差法得到叶片边缘。

2.根据权利要求1所述的重叠叶片边缘的提取方法，其特征在于，所述图像采集设备采用索尼HDR-CX405相机。

3.根据权利要求1所述的重叠叶片边缘的提取方法，其特征在于，所述辅助光源采用带有旋转按钮以调节亮度的环形LED灯具。

4.根据权利要求1所述的重叠叶片边缘的提取方法，其特征在于，所述光亮度检测仪为SW-582型号的手持式高精度照度计。

5.根据权利要求1所述的重叠叶片边缘的提取方法，其特征在于，在打开所述辅助光源采集所述植物 叶片图像时应关闭其他光源，以减少对实验结果精确度的影响。

6.根据权利要求1所述的重叠叶片边缘的提取方法，其特征在于，采集植物图像步骤中所述光亮度检测仪的物理位置应保持不变。

7.根据权利要求1所述的重叠叶片边缘的提取方法，其特征在于，植物图像灰度化处理步骤中采用如下方法去除所述植物图像中的非绿色背景区域：

提取所述植物图像中的红色、绿色、蓝色三个颜色通道上的子图像I_r,I_g,I_b；根据超绿特征，对I_g图像进行阈值化处理。

8.根据权利要求1所述的重叠叶片边缘的提取方法，其特征在于，处理图像得到融合图像步骤中，在对值k(x,y)进行映射变换时，将闭区间[0,k(x,y)]进行线性变换，变换到区间[0,255]，将得到的灰度图像作为融合图像。