[发明专利]一种池塘水草面积估计方法

说明书

本发明提供一种池塘水草面积估计方法。包括以下步骤：采集池塘水面图像，并对所述水面图像进行中值滤波降噪处理，以去除图像中的椒盐噪声；对所述中值滤波降噪处理后的所述水面图像进行图像增强处理，以使水草区域的灰度值大于非水草区域的灰度值，得到池塘水面图像的水草视觉显著图；采用自适应Otsu方法对所述水草视觉显著图进行阈值分割，得到池塘水面的二值图像；根据池塘水面的二值图像，计算出水草区域所占像素比例，进行池塘水草面积估计。该池塘水草面积估计方法能够准确高效地估算池塘中水草的面积，为养殖人员及时与科学管理池塘水草提供技术支撑。

技术领域

本发明属于水产养殖技术领域，具体涉及一种池塘水草面积估计方法。

背景技术

池塘养殖是水产养殖的主要方式之一，养殖池塘中栽种的水草一般以沉水植物(轮叶黑藻、伊乐藻等)和漂浮植物(水葫芦、浮萍等)为主，以挺水植物(芦苇等)为辅。水草可以净化水质，为养殖生物提供天然的饵料源以及隐蔽场所，但水草过多或生长过快时，会挤占养殖生物的生存空间，影响水中溶解氧含量，抑制其生长甚至生存。因此，池塘水草面积的准确估算对及时控制水草面积、合理调控水质以及保证养殖生物健康生长等具有重要意义。

目前基于遥感的方法对池塘水草进行监测成本高，周期长，实时性不强，这限制了其在实际水产养殖中的实用性。

发明内容

在对水产养殖池塘水草面积估计的过程中，如何提高图像中水草颜色的显著性、如何找到最佳的水草分割阈值，确保高效准确的对水产养殖池塘水草面积进行估计，是一个亟待解决的问题。本发明提供一种池塘水草面积估计方法，该方法能够通过池塘水面图像准确高效地估算池塘中水草的面积，为养殖人员及时与科学管理池塘水草提供技术支撑。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提出一种水产养殖池塘水草面积估计方法。该方法首先对图像去噪处理；其次提出一种水草视觉显著图生成方法，计算水草的视觉显著图；然后提出一种AWV-Otsu阈值分割方法，寻找合适阈值并分割出图像中水草区域像素；最后通过计算水草像素比例，实现水产养殖池塘水草面积估计。

具体来说，本发明提供了如下技术方案：

一种池塘水草面积估计方法，包括以下步骤：

采集池塘水面图像，并对所述水面图像进行中值滤波降噪处理，以去除图像中的椒盐噪声；

对所述中值滤波降噪处理后的所述水面图像进行图像增强处理，以使水草区域的灰度值大于非水草区域的灰度值，得到池塘水面图像的水草视觉显著图；

采用自适应Otsu方法对所述水草视觉显著图进行阈值分割，得到池塘水面的二值图像；

根据池塘水面的二值图像，计算出水草区域所占像素比例，进行池塘水草面积估计。

优选的，上述池塘水草面积估计方法中，所述对所述水面图像进行中值滤波降噪处理，具体包括：

将RGB空间下的所述水面图像分离为R、G和B三个颜色通道的子图像；

分别对子图像进行中值滤波降噪处理；

将降噪处理后的三个子图像重构成一幅RGB图像。

优选的，上述池塘水草面积估计方法中，所述对所述中值滤波降噪处理后的所述水面图像进行图像增强处理，具体包括：

将所述中值滤波降噪处理后的所述水面图像从RGB空间转换到HSV空间；

对HSV空间的H分量矩阵和S分量矩阵进行归一化处理；