[发明专利]基于波段比方法的高光谱反射图像中玉米胚部的分割方法

摘要

本发明公开了一种基于波段比方法的高光谱反射图像中玉米胚部的分割方法。胚面朝上，采集玉米种子的高光谱图像；提取胚乳部和胚部的多个像素点及其光谱，归一化处理；并计算其任意两波段的光谱比值作为波段比，选取最优波段比；选取波段子集，计算所有像素在波段子集的方差，进行阈值分割获得种子二值图像，掩模运算获得去背景后的玉米种子高光谱图像；由去背景后的玉米种子高光谱图像计算其最优波段比下的灰度图像，对于灰度图像采用区域增长法分割得到胚部二值图像，再进行图像处理获得种子胚部二值图像，再次掩模运算得到玉米种子胚部的高光谱图像。本发明方法实现对可见近红外高光谱图像中玉米种子胚部的有效分割，分割效果好，实用性较强。

主权项

1.一种基于波段比方法的高光谱反射图像中玉米胚部的分割方法，其步骤包括：1)将玉米种子胚面朝上，通过高光谱反射图像采集系统采集N粒玉米种子在x个可见近红外波段的高光谱反射图像；2)从高光谱反射图像中选取胚乳部和胚部的多个像素点，提取各像素点的光谱，对所有波段的高光谱反射图像进行归一化处理；3)对于步骤2)中提取得到的各像素点，计算其任意两波段的光谱比值作为波段比，采用KW(Kruskal and Wallis)检验法选取最优波段比；4)选取涵盖500‑580nm波段的所有可见近红外波段作为波段子集，计算高光谱反射图像所有像素在波段子集的方差，构建波段方差图并进行阈值分割，获得种子二值图像；5)图像背景分割：利用阈值分割后得到的二值图像，对玉米种子的各可见近红外波段的高光谱反射图像进行掩模运算实现背景分割，获得去背景后的玉米种子高光谱反射图像；6)胚部分割及掩模：由去背景后的玉米种子高光谱反射图像计算其最优波段比下的灰度图像，对于灰度图像采用区域增长法分割得到胚部二值图像，再对胚部二值图像和步骤4)获得的种子二值图像进行图像处理操作获得种子胚部二值图像，用种子胚部二值图像对步骤5)获得的去背景后的玉米种子高光谱反射图像进行掩模运算，得到玉米种子胚部的高光谱反射图像，实现种子高光谱反射图像中的胚部分割；所述步骤6)中种子胚部二值图像采用以下方式图像处理获得：先将胚部二值图像和种子二值图像相乘，然后依次进行填充空洞、腐蚀、删除白色连通区域和膨胀得到玉米种子胚部二值图。