改进自适应分水岭方法分割棉花叶部粘连病斑

• 作者: 冯鑫 吴建寨 孔繁涛 张建华 翟治芬 韩书庆
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 作物 图像分割 算法 棉花叶部 粘连病斑 最小二乘圆法 H-minima变换 分水岭分割
• 年，卷（期）: 2018,（24）
• 所属期刊栏目: 农业信息与电气技术
• 页码范围: 165-174
• 页数: 10页
• 分类号: TN911.73|S431.9
• 字数: 7605字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.24.020

摘要

针对棉花叶部病斑相互之间存在粘连问题,该文提出了一种自适应分水岭分割方法.该方法在H-minima分水岭分割方法基础上,结合最小二乘圆法误差理论,对图像中每个连通分量进行最小二乘圆拟合,并计算最小二乘圆误差值,通过最小二乘圆误差值大小判断每个连通分量的轮廓不规则度,针对不同轮廓不规则度确定H-minima变换的极小值阈值,根据不同极小值阈值实现棉花叶部粘连病斑的分水岭分割.不同数量粘连病斑分割试验结果表明:该方法实现了棉花叶部粘连病斑数量从2个粘连至5个粘连病斑的自动分割,分割准确率为91.25％,平均运行时间为0.088 s.不同分割方法对比结果显示:该方法能实现对棉花轮纹病、褐斑病、炭疽病、叶斑病和棉铃疫病共5种病害的粘连病斑自动分割,并将距离分水岭分割方法、梯度分水岭分割方法、标记分水岭分割方法、Chan-Vese方法、高斯混合方法与该文方法比较,正确分割率分别为67.8％、36.4％、83.7％、70.3％、82.1％、93.5％,该方法优于其他5种分割方法,有效抑制了过分割问题;在复杂背景、光照不均匀、病斑大小不一致等复杂条件下,该文方法也能较好地实现粘连病斑的分割.该方法不仅能对棉花叶部粘连病斑自动分割,也能为其他作物叶片粘连病斑分割提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯鑫	重庆工商大学机械工程学院	13	62	5.0	7.0
2	翟治芬		1	6	1.0	1.0