皮棉中地膜的高光谱图像分割方法

来源：农业工程学报杂志2016年第13期北京时间：

作者：张航,乔曦,李振波,李道亮,

摘要：混入棉花中的地膜大部分是透明的或者颜色与棉花相近，使用传统的视觉检测方法很难对其进行检测。针对此问题，采集了地膜的高光谱图像，结合光谱分析与图像处理技术，提出一种地膜的高光谱图像分割方法。首先提取地膜的平均光谱数据，经过去除噪声波段、多项式卷积平滑(Savitzky-Golay，SG)、标准正态变量(standard normal variate，SNV)变换等操作后，使用偏最小二乘回归(partial least squares regression，PLSR)分析方法优选出4个最优波段，分别为560.3、673.9、716.9和798.8 nm；然后提取出4个波段对应的图像，分别进行两次图像融合，并对融合后的图像进行阈值分割、中值滤波操作；最后对处理后的图像再次进行图像融合，并移除小目标得到最终结果。为验证该方法，采用面积交迭度(area overlap measure，AOM)、误分率(misclassified error，ME)和识别率(recognition accuracy)对分割结果进行客观评价分析，结果表明该方法能较好地完成对地膜图像的分割，可为后续的地膜特征提取和自动识别打下良好的基础。

关键词：地膜, 光谱分析, 高光谱图像, 算法, 图像分割, 图像融合, 偏最小二乘回归