基于窄带图像处理去除土壤背景干扰的光谱指数测量方法技术

本发明专利技术涉及一种基于窄带图像处理去除土壤背景干扰的光谱指数测量方法，包括以下步骤：确定图像分割阈值，构建基于相对灰度值的冠层和土壤分割阈值；去除土壤背景干扰，根据近红外或红外波段的分割阈值，获取冠层区域的像素点坐标，利用两幅图像之间的几何关系，实现可见光波段图像中冠层和土壤的分割；光谱指数计算：构建不随光照强度变化而变化的光谱指数计算方法，获得消除土壤背景干扰的光谱指数。本发明专利技术利用红外或近红外窄带图像中土壤和冠层的高反差特性，在满足一定测量要求的前提下，实现各个窄带图像中冠层区域的自动分割，能有效消除土壤背景干扰的影响，保证准确的测量结果。

Spectral Index Measurement Method for Removing Soil Background Interference Based on Narrow-band Image Processing

The present invention relates to a spectral index measurement method based on narrow-band image processing for removing soil background interference, which includes the following steps: determining image segmentation threshold, constructing canopy and soil segmentation threshold based on relative gray value; removing soil background interference, obtaining the pixel coordinates of canopy area according to the segmentation threshold of near infrared or infrared band, and utilizing the coordinates between two images. Geometric relationship is used to segment canopy and soil in visible band images. Spectral index calculation: Establish a spectral index calculation method that does not change with the change of light intensity, and obtain the spectral index of eliminating soil background interference. The invention utilizes the high contrast characteristics of soil and canopy in infrared or near infrared narrowband images, realizes automatic segmentation of canopy areas in each narrowband image on the premise of satisfying certain measurement requirements, effectively eliminates the influence of soil background interference, and ensures accurate measurement results.

【技术实现步骤摘要】
基于窄带图像处理去除土壤背景干扰的光谱指数测量方法
本专利技术涉及光谱指数测量
，具体涉及一种基于窄带图像处理去除土壤背景干扰的光谱指数测量方法。
技术介绍
目前，利用作物冠层漫反射光谱获取作物生长信息是农业信息领域的重要研究方向。采用冠层反射光谱传感技术的实现形式主要有两种：成像式和非成像式，成像式主要有高光谱和多光谱两种，但设备价格昂贵，需要稳定的人造光照环境开展工作；非成像式一般是基于若干有限的检测波段(至少包含两个窄带波段，一个红外或近红外和一个可见光波段)开展工作，分为被动光源式和主动光源式两种，被动式测量结果受外界光环境的变化影响较大，目前市面上销售的产品大多采用主动光源的形式(例如greenseeker，CropCircle等)，其测量时自带光源，不受外界环境光变化的影响。但是无论是成像式还是非成像式光谱检测设备，都无法消除土壤背景干扰的影响，使得测量结果不准确。因此，亟需设计一种新的技术方案，以综合解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于窄带图像处理去除土壤背景干扰的光谱指数测量方法，利用窄带光谱图像，能有效消除土壤背景干扰的影响，保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于窄带图像处理去除土壤背景干扰的光谱指数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定图像分割阈值，构建基于相对灰度值的冠层和土壤分割阈值；步骤2：去除土壤背景干扰，根据近红外或红外波段的分割阈值，获取冠层区域的像素点坐标，利用两幅图像之间的几何关系，实现可见光波段图像中冠层和土壤的分割；步骤3：光谱指数计算：构建不随光照强度变化而变化的光谱指数计算方法，获得消除土壤背景干扰的光谱指数。

【技术特征摘要】
1.一种基于窄带图像处理去除土壤背景干扰的光谱指数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定图像分割阈值，构建基于相对灰度值的冠层和土壤分割阈值；步骤2：去除土壤背景干扰，根据近红外或红外波段的分割阈值，获取冠层区域的像素点坐标，利用两幅图像之间的几何关系，实现可见光波段图像中冠层和土壤的分割；步骤3：光谱指数计算：构建不随光照强度变化而变化的光谱指数计算方法，获得消除土壤背景干扰的光谱指数。2.根据权利要求1所述的基于窄带图像处理去除土壤背景干扰的光谱指数测量方法，其特征在于，确定图像分割阈值包括以下步骤：(1)调节相机参数：将两相机主光轴相互平行放置，将中心波长为λ1的近红外波段或红外波段以及中心波长为λ2的可见光波段窄带滤光片分别安装在两个相机镜头上，之后将两个相机镜头对准作物，调整曝光时间和光圈大小后固定工作参数，工作时两相机同时采集对象图片；(2)对图片进行数字化处理：将上述采集到的图像中的所有像素点的灰度值除以最大灰度值，构建相对灰度值集合，得到一个0～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁永前，姜懿倬，余洪锋，孙国祥，刘卓，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32