可见光光谱和支持向量机的温室黄瓜霜霉病图像分割

摘要：

针对温室现场环境下采集的黄瓜霜霉病叶片图像中存在光照不均匀和背景复杂的问题,提出了一种基于可见光光谱和支持向量机的温室黄瓜霜霉病图像分割方法.首先,提出了一种基于可见光谱的颜色特征CVCF(combination of three visible color features)及其检测方法,该颜色特征将超红特征(excess red,ExR)、H分量和b*分量三种颜色特征结合,通过设置ExR参数,降低光照条件对ExR的影响,克服了光照不均匀对病斑分割的影响.在CVCF的基础上,结合基于径向基核函数的支持向量机分类器,通过优化分类器参数构建病斑分割模型,获得了温室黄瓜霜霉病图像初始分割结果.在初始分割结果基础上,采用SURF(speeded up robust features)特征及形态学操作,对分割结果进一步优化,消除背景噪声对分割结果的影响,从而获得最终病斑分割结果.为进一步验证方法的有效性,选择了OTSU算法、K均值聚类算法和决策树算法,作对比研究.结果表明,OTSU+H*0.2,K-means+H+b*,DT+H+b*和该研究算法的错分率分别为:19.44％,40.19％,16.27％ 和7.37％,该算法对温室现场环境下采集的黄瓜霜霉病图像的分割效果明显优于其他对比方法.该方法能够充分克服光照不均匀和复杂背景的影响准确地提取病斑,为病害识别提供了良好的数据来源.

关键词：温室黄瓜、霜霉病、可见光光谱、支持向量机、CVCF、图像分割、SURF特征

所属期刊栏目：38

分类号：TN941.1

资助基金：国家"十三五"重点研发计划项目2016YFD0300606,2017YFD0300402,2017YFD0300401

在线出版日期：2018-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1863-1868