本文主要研究内容
作者刘亮（2019）在《基于MRF的森林冠层半球图像分割方法研究》一文中研究指出：叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是森林冠层的重要结构参数,与森林生态系统中的许多生物和物理过程有关。在LAI测量方法中,半球摄影法(Digital Hemispherical Photography,DHP)以其简单、快速、通用性强、非破坏性,成为使用最广泛的方法之一。但是这种方法仍存在一些技术难题,其中一个关键点便是对森林冠层图像的分割。由于图像分割是DHP中进行图像分析的第一步,因此分割的准确性将严重影响后续数据处理以及LAI的计算结果。鉴于此,本论文对森林冠层半球图像的分割方法进行了相关研究,主要研究内容如下:针对林冠半球图像中非成像像素对分割的影响,本文提出一种基于圆形霍夫变换(Circular Hough Transform,CHT)的有效成像区域提取算法。首先使用最小误差法来分割林冠图像,然后运用数学形态学方法获得边界点,最后利用CHT处理边界点得到成像区域的圆形参数,进而提取出林冠半球图像的有效成像区域。该方法使得后续处理不必再考虑非成像像素,利于进行图像分割。针对森林冠层半球图像的复杂性,引入马尔科夫随机场(Markov Random Field,MRF)图像分割方法对其进行分割。将该方法与传统算法(Otsu算法、三维Otsu算法、最大熵法、K均值聚类算法、模糊C均值聚类算法)进行了图像分割对比实验。实验表明,该方法分割效果良好。为进一步提高MRF图像分割方法在应用于林冠半球图像时的分割精度,提出一种改进的MRF林冠半球图像分割方法。首先构造了与真实分布近似的概率分布模型,将其应用于观测场,使观测场模型符合图像真实信息,进而得到更有效的分割结果。然后通过提出的全局优化算法,来获得更加优化的分割结果。最后使用去反光后处理算法来识别反光像素,并对其矫正,从而抑制了反光现象对图像分割的影响。实验结果显示,以上改进均提高了算法的分割精度。以本文提出的图像分割方法为核心,搭建了森林冠层图像采集与处理系统,并完成了对分割方法的具体实现。通过180°的鱼眼摄像头来采集林冠图像,并使用安装了OpenCV库的树莓派开发平台来实现对图像的分割,采用7寸触摸屏来进行人机交互操作及显示处理结果。该系统具有低成本、体积小易移动、高集成度、操作方便等优点,有一定的实际应用价值。
Abstract
xie mian ji zhi shu (Leaf Area Index,LAI)shi sen lin guan ceng de chong yao jie gou can shu ,yu sen lin sheng tai ji tong zhong de hu duo sheng wu he wu li guo cheng you guan 。zai LAIce liang fang fa zhong ,ban qiu she ying fa (Digital Hemispherical Photography,DHP)yi ji jian chan 、kuai su 、tong yong xing jiang 、fei po huai xing ,cheng wei shi yong zui an fan de fang fa zhi yi 。dan shi zhe chong fang fa reng cun zai yi xie ji shu nan ti ,ji zhong yi ge guan jian dian bian shi dui sen lin guan ceng tu xiang de fen ge 。you yu tu xiang fen ge shi DHPzhong jin hang tu xiang fen xi de di yi bu ,yin ci fen ge de zhun que xing jiang yan chong ying xiang hou xu shu ju chu li yi ji LAIde ji suan jie guo 。jian yu ci ,ben lun wen dui sen lin guan ceng ban qiu tu xiang de fen ge fang fa jin hang le xiang guan yan jiu ,zhu yao yan jiu nei rong ru xia :zhen dui lin guan ban qiu tu xiang zhong fei cheng xiang xiang su dui fen ge de ying xiang ,ben wen di chu yi chong ji yu yuan xing huo fu bian huan (Circular Hough Transform,CHT)de you xiao cheng xiang ou yu di qu suan fa 。shou xian shi yong zui xiao wu cha fa lai fen ge lin guan tu xiang ,ran hou yun yong shu xue xing tai xue fang fa huo de bian jie dian ,zui hou li yong CHTchu li bian jie dian de dao cheng xiang ou yu de yuan xing can shu ,jin er di qu chu lin guan ban qiu tu xiang de you xiao cheng xiang ou yu 。gai fang fa shi de hou xu chu li bu bi zai kao lv fei cheng xiang xiang su ,li yu jin hang tu xiang fen ge 。zhen dui sen lin guan ceng ban qiu tu xiang de fu za xing ,yin ru ma er ke fu sui ji chang (Markov Random Field,MRF)tu xiang fen ge fang fa dui ji jin hang fen ge 。jiang gai fang fa yu chuan tong suan fa (Otsusuan fa 、san wei Otsusuan fa 、zui da shang fa 、Kjun zhi ju lei suan fa 、mo hu Cjun zhi ju lei suan fa )jin hang le tu xiang fen ge dui bi shi yan 。shi yan biao ming ,gai fang fa fen ge xiao guo liang hao 。wei jin yi bu di gao MRFtu xiang fen ge fang fa zai ying yong yu lin guan ban qiu tu xiang shi de fen ge jing du ,di chu yi chong gai jin de MRFlin guan ban qiu tu xiang fen ge fang fa 。shou xian gou zao le yu zhen shi fen bu jin shi de gai lv fen bu mo xing ,jiang ji ying yong yu guan ce chang ,shi guan ce chang mo xing fu ge tu xiang zhen shi xin xi ,jin er de dao geng you xiao de fen ge jie guo 。ran hou tong guo di chu de quan ju you hua suan fa ,lai huo de geng jia you hua de fen ge jie guo 。zui hou shi yong qu fan guang hou chu li suan fa lai shi bie fan guang xiang su ,bing dui ji jiao zheng ,cong er yi zhi le fan guang xian xiang dui tu xiang fen ge de ying xiang 。shi yan jie guo xian shi ,yi shang gai jin jun di gao le suan fa de fen ge jing du 。yi ben wen di chu de tu xiang fen ge fang fa wei he xin ,da jian le sen lin guan ceng tu xiang cai ji yu chu li ji tong ,bing wan cheng le dui fen ge fang fa de ju ti shi xian 。tong guo 180°de yu yan she xiang tou lai cai ji lin guan tu xiang ,bing shi yong an zhuang le OpenCVku de shu mei pa kai fa ping tai lai shi xian dui tu xiang de fen ge ,cai yong 7cun chu mo bing lai jin hang ren ji jiao hu cao zuo ji xian shi chu li jie guo 。gai ji tong ju you di cheng ben 、ti ji xiao yi yi dong 、gao ji cheng du 、cao zuo fang bian deng you dian ,you yi ding de shi ji ying yong jia zhi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自东北林业大学的刘亮，发表于刊物东北林业大学2019-11-18论文，是一篇关于森林冠层论文,图像分割论文,树莓派论文,东北林业大学2019-11-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自东北林业大学2019-11-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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