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基于离散余弦变换和区域生长的白粉虱图像分割算法

文献类型： 中文期刊

作者： 张水发 1 ; 王开义 1 ; 刘忠强 1 ; 杨锋 1 ; 王志彬 1 ;

作者机构： 1.北京农业信息技术研究中心

关键词： 图像分割;离散余弦变换;病虫害控制;局部特征;区域生长;白粉虱

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2013 年 29 卷 17 期

页码： 121-128

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 图像分割是病虫害自动识别的难点之一,目前大多基于颜色、纹理等信息采用阈值法或聚类法进行分割,简单,易实现,但分割精度较低。该文针对田间开放环境中,不能用颜色、纹理特征有效分割病虫害图像的问题,引入离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT),提出用清晰度对病虫害图像进行分割,以提高分割精度。DCT的低频信号表示图像轮廓,高频信号表示图像细节,对于病虫害图像,焦点通常聚集在目标区域,该文提出截断DCT高频信号,再与原图做差的方法以区分清晰部分和模糊部分,然后结合病虫图像局部聚合度较高的特性,利用区域生长方法提取完整目标。采用该算法对白粉虱图像进行分割测试,并与阈值法和GMM方法比较:分割结果中,目标的一致性和边缘的清晰度明显好于阈值法和GMM方法,平均正确分类率为98.49%,分别较R,B,Y空间中阈值法和Y空间中GMM方法分类正确率高2.96%、3.28%、3.24%和9.65%,差异达到显著水平。基于DCT和区域生长的分割算法鲁棒性高,能够有效地将病虫害区域从自然环境中采集的叶片中分离,可用于分割白粉虱图像。

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