[发明专利]基于半监督离散度的土壤彩色图像阴影检测方法

说明书

本发明提供的一种基于半监督离散度的土壤彩色图像阴影检测方法，将H转换为H”，并利用H”和I引入拉伸因子用于构建具有显著双峰和分离特性的m测度，用于阴影检测；然后，利用m测度直方图双峰特性确定阴影检测阈值，并根据粗略估计的检测阈值及2个主峰点，对部分数据作阴影与非阴影标定，分析获取阴影与非阴影区域监督信息；最后，构建待检测数据子集和定义其与阴影与非阴影监督信息的离散度，逐步进行对未标定数据半监督聚类，完成土壤彩色图像阴影检测，能够对土壤图像的阴影进行准确检测，能够有效提高图像阴影检测监督，并且能够有效提高检测效率。

技术领域

本发明涉及一种图像阴影检测方法，尤其涉及一种基于半监督离散度的土壤彩色图像阴影检测方法。

背景技术

土壤心土断口包含完整的土壤性状特征，常用于人工识别土壤种类，使土壤心土断口图像成为机器视觉识别土种的信息载体。机器视觉采集的土壤心土断口图像，由于受光照角度、遮蔽物和土壤断口表面凹凸不平等因素的影响，图像中包含阴影，并可能对后期的土种识别造成干扰。因此，阴影检测是机器视觉识别土种必需的前期预处理工作。

现有技术中，对于土壤图像的阴影检测算法中，其检测准确度低，并且算法时间长，效率低下，因此，需要提出一种新的技术手段加以解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于半监督离散度土壤图像阴影检测方法，能够对土壤图像的阴影进行准确检测，能够有效提高图像阴影检测监督，并且能够有效提高检测效率。

本发明提供的一种基于半监督离散度的土壤彩色图像阴影检测方法，包括以下步骤：

S1.提取土壤图像的H分量，并对H分量进行平移、拉伸预处理；

S2.基于预处理后的H”分量和I分量确定土壤图像的可分离性测度m，并获取可分离性测度的第一主峰值点m_peak，依据测度直方图以及第二主峰值点m'_peak的分布范围获取可分离性测度的第二主峰值点m'_peak，将可分离性测度的两个峰值点中峰值较小的峰值点赋值给峰值集合m⁽¹⁾_peak，两个峰值点中峰值较大的峰值点赋值给峰值集合m⁽²⁾_peak；

S3.确定比例系数α^(c)以及比例系数β^(c)，并基于比例系数估计可分离性测度m的阴影检测阈值v；

S4.利用两个主峰值和阴影检测阈值v确定标定边界b⁽¹⁾和标定边界b⁽²⁾，基于标定边界，对部分可分离性测度m进行初始标定：

将小于标定边界b⁽¹⁾的可分离性测度m标记为label_i＝1，将大于标定边界b⁽²⁾的可分性测度m标记为label_i＝2；

S5.以峰值m^(c)_peak与标定边界b^(c)之间已标定的数据作为监督信息，其中，监督信息的范围为[min{m^(c)_peak,b^(c)},max{m^(c)_peak,b^(c)}]，c＝1,2，表示第c个主峰值点；

确定比例系数γ^(c)，确定待聚类可分离性测度m的待检测数据子集subset^(c)，并计算基于监督信息与峰值m^(c)_peak的距离均值参数D^(c)_mean，其中，c＝1,2，表示第c个主峰值点；