基于顏色特征與直方圖閾值相結合的田間青椒圖像分割算法
加入技術(shù)交流群
1 圖像的采集
(1)采集時(shí)間：圖像獲取的時(shí)間，應根據青椒作物的生長(cháng)狀況和生長(cháng)規律而定，選擇青椒有較明顯特征時(shí)進(jìn)行拍攝。
(2)采集地點(diǎn)：東北農業(yè)大學(xué)園藝田。
(3)所用儀器：SONY彩色數碼照相機。
(4)采集方法：用數碼相機在園藝田中拍攝青椒作物圖片，選擇具有典型代表的圖片進(jìn)行處理，獲取的圖像以JPG格式存儲在存儲卡中，在并行口與計算機相連，將圖像存儲于硬盤(pán)中并轉成BMP格式的24位真彩圖。
在實(shí)際應用系統中可考慮采用CCD攝像機動(dòng)態(tài)采集圖像，通過(guò)圖像采集卡將圖像實(shí)時(shí)地傳入到控制臺的計算機內。由于數字圖像處理具有數據量大、處理費時(shí)的特點(diǎn)，考慮到實(shí)際操作時(shí)，青椒識別系統的實(shí)時(shí)性要求高，因而要求計算機的性能較高，尤其是處理速度要高，在滿(mǎn)足識別系統要求的情況下，選擇性?xún)r(jià)比高的硬件配置。
2 田間青椒圖像顏色特征的分析算法
顏色是自然界中一種常見(jiàn)的物理現象，是外界的光刺激引起人的顏色視覺(jué)細胞的感應。目前，用于定量地描述顏色的模型有許多種，在與數字圖像處理有關(guān)的研究中使用得最多的顏色模型是RGB模型和HIZ模型。RGB顏色模型基于人類(lèi)視覺(jué)的三基色原理，是最基本的一種顏色模型，因此本文采用此顏色模型進(jìn)行分析研究。在這種顏色模型中，彩色圖像中每個(gè)像素的顏色都能用三維空間中第一象限的一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示，如圖1所示。
所謂的顏色特征提取方法是從彩色圖像中獲取三基色(R、G、B)的原始數據，或經(jīng)一定數學(xué)處理的算子(顏色因子)，對果實(shí)與周?chē)尘斑M(jìn)行顏色區分。在采集的圖像中，其豐富的色彩信息為青椒圖像的分割提供了便利。在顏色特征提取分析過(guò)程中，利用 Photoshop圖像處理軟件對圖像中各對象(青椒、青椒葉)的感興趣區域ROI(Region of Interest)進(jìn)行分析和比較， 圖2是ROI的選取示意圖。
表1、表2是圖像中各對象(青椒、葉子)顏色特征的R、G、B值和顏色因子G-R、G-B、|G-R|+|G-B|的值，共有30組。
在提取各對象R、G、B成份值后，用Excel對數據進(jìn)行了統計分析，比較了青椒和青椒葉兩者間的G-R、G-B、|G-R|+|G-B|的顏色因子。通過(guò)表1和表2的對比發(fā)現，青椒與葉子G-R、G-B顏色因子的值都比較接近，而青椒和青椒葉|G-R|+|G-B|顏色因子的值存在較大的差別，因此，可以利用顏色因子|G-R|+|G-B|將青椒果實(shí)與其背景的差別顯現出來(lái)。對圖像G-R顏色因子處理后的圖像如圖3所示。
評論