基于色彩运算和混沌粒子群滤波的土壤粗糙度测算

来源：农业机械学报杂志2015年第3期北京时间：

作者：李俐,王荻,王鹏新,黄健熙,朱德海

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

摘要：采用插入参考刻度板读取土壤高度信息是一种简单易行的土壤粗糙度测量方法。针对人工读取效率低、基于图像的计算机读取精度受农田环境光照的影响和土壤表面异物（如杂草、植被）影响的问题，提出了一种简化参考刻度板的图像获取和全自动图像处理的粗糙度测算方法，该方法在利用色彩运算和阈值分割消除杂草和阴影影响的基础上，进行土壤边界提取和比例尺的计算，进而获得土壤粗糙度。为了提高方法的自动化程度和鲁棒性，阈值分割采用混沌粒子群优化滤波实现。实验表明，结合色彩运算和混沌粒子群优化的土壤粗糙度测算方法降低了对拍摄环境的要求，能快速高效地计算土壤粗糙度，所提取的土壤轮廓线高度误差控制在0.5cm以下，所得均方根高度误差在5%以内，相关长度的计算误差在1%以内，满足了土壤粗糙度实时在线测算的要求。

关键词：微波遥感 土壤粗糙度 测算 色彩操作 混沌粒子群优化

基金资助：国家自然科学基金资助项目（41201340）