[发明专利]一种基于红外图像的水稻植株分割方法

权利要求书

1.一种基于红外图像的水稻植株分割方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，利用红外相机获得水稻植株红外温度图，将其归一化为像素值范围为0到255的灰度图；

S2，批量读取归一化后的红外图像，获取图像大小Length*Height；

S3，根据步骤S2的结果自定义滑动窗口大小及移动步长，滑动窗口长L、高H，横向移动步长1、纵向移动步长h；

S4，由于水稻植株温度低于背景部分，其对应像素值低于背景部分像素值，对单个滑动窗口内的图像进行OTSU得到合适的分割阈值，对低于该阈值的部分判断为植株部分，对应区域内每个像素值的判断结果r记为1，反之r＝0；

S5，滑动窗口从红外图像左上位置出发，按自定义横向步长由图像最左侧向右移动至其中点横坐标大于等于图像中心点横坐标时停止，继而滑动窗口从图像最右侧向左移动至其中点横坐标小于图像中心点横坐标时停止；

S6，滑动窗口返回横向移动的出发位置，按自定义纵向步长由图像上端向下移动，并重复步骤S5中的横向遍历，至其中点纵坐标大于等于图像中心点纵坐标时停止，继而滑动窗口从左下位置出发，同时重复上述横向遍历，再按自定义纵向步长由图像下端向上移动，至其中点纵坐标小于图像中心点纵坐标时停止；通过上述处理，确保滑动窗口遍历整张图片，移动过程中对区域内的图像进行前景判断，并统计每个像素点的判断结果r，累计判断次数P；

S7，对步骤S5和S6所得判断结果进行评估，定义每个像素点评估结果R为其所有单次判断结果求总和，再与判断次数相除，即R＝∑r/P；再将评估结果R与255相乘，并将乘积数转换为0到255间的8位无符号整数，获得a值，a＝R*255，a∈uint8，将a值作为重构的灰度图像素值；

S8，对步骤S7所得灰度图像进行面积阈值分割，去除小于自定义面积阈值的植株部分，进一步优化分割结果；

S9，针对步骤S8所获得的灰度图像像素，设定灰度值b作为分割阈值，进行二值化，得到水稻植株分割结果图。

2.根据权利要求1所述的基于红外图像的水稻植株分割方法，其特征在于：考虑到步骤S3中滑动窗口大小及其移动步长影响到步骤S5和S6中的判断结果及判断次数，根据实际分割情况实时调整步骤S3中的参数设置。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的水稻植株分割方法，其特征在于：步骤S8中，利用数组工具对粒子像素值进行排序，去除小于自定义面积阈值的粒子。

4.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的水稻植株分割方法，其特征在于：步骤S9中，灰度值b设为128。