一种基于立体色卡的杂草识别图像光照补偿方法与流程

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种基于立体色卡的杂草识别图像光照补偿方法。

背景技术：

本发明主要应用于田间杂草实时识别的图像采集过程。由于天气情况的不确定性，在太阳光强烈或阴雨天等光照变化明显的情况下，拍摄的田间作物图像不能直接应用于后期图像处理，从而影响了杂草识别的精度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于立体色卡的杂草识别图像光照补偿方法，本发明的有益效果是能够在太阳光强烈或阴雨天等光照变化明显的情况下提高杂草识别的精度。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

1、在实验室内进行标定，将图像光照补偿系统在室内对立体色卡进行图像采集，得到立体色卡的rgb图像，并转换为灰度图像，得到每个像素点的灰度值；

2、在室外，立体色卡上方的第一摄像机对立体色卡进行图像采集，得到rgb图像1，同时前方的第二摄像机对田间作物进行图像采集，得到rgb图像2；

3、对图像1进行灰度转换，得到每个像素点的灰度值，与室内采集图像的每个像素点的灰度值进行对比进行补偿计算，得到映射关系式；

4、用所得到的映射关系式来修正田间作物图像2，得到模拟室内情况下的田间作物图像。

进一步，补偿后图像1每个像素点的灰度值和室内图像每个像素点的灰度值误差不超过5％。

进一步，所述对立体色卡进行图像采集时，摄像机位于立体色卡上方。

进一步，第二摄像机对田间作物进行图像采集时位于田间作物前方。

进一步，立体色卡上的各种颜色以条纹排列，立体色卡颜色面设有若干凸起。所选颜色为田间作物、杂草、土壤等常见颜色，立体色卡颜色面设有若干凸起，为了模拟作物、杂草叶子常见的姿态，如水平于地面、叶子于地面夹角为30度、45度、60度等，较大叶子可能会有一定的弧度，色卡中用圆弧模拟。

附图说明

图1是本发明基于立体色卡的杂草识别图像光照补偿方法示意图；

图2是立体色卡示意图。

图中，1.立体色卡，2.第一摄像机，3.第二摄像机，4.田间作物。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明所设计的图像光照补偿系统如图1所示，主要由两个摄像机和一个立体色卡构成。步骤如下：

1)在实验室内进行标定，将图像光照补偿系统在室内对立体色卡1进行图像采集，得到立体色卡1的rgb图像，并转换为灰度图像，得到每个像素点的灰度值。

2)在室外，立体色卡1上方的第一摄像机2对立体色卡1进行图像采集，得到rgb图像1，同时前方的第二摄像机3对田间作物4进行图像采集，得到rgb图像2。

3)对图像1进行灰度转换，得到每个像素点的灰度值，与室内采集图像的灰度值进行对比进行补偿计算，得到映射关系式，补偿后图像1每个像素点的灰度值和室内图像每个像素点的灰度值误差不超过5％即可。

4)用所得到的映射关系式来修正图像2，得到模拟室内情况下的田间作物图像。

本发明可以克服环境光照对实时图像采集的影响，进而提高作物杂草在线识别精度。色卡如图2所示，色卡颜色种类针对田间实际情况确定，多种角度是模拟作物叶子的姿态。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于立体色卡的杂草识别图像光照补偿方法，在实验室内进行标定，将图像光照补偿系统在室内对立体色卡进行图像采集，得到立体色卡的RGB图像，并转换为灰度图像，得到每个像素点的灰度值；在室外，立体色卡上方的第一摄像机对立体色卡进行图像采集，得到RGB图像1，同时前方的第二摄像机对田间作物进行图像采集，得到RGB图像2；对图像1进行灰度转换，得到每个像素点的灰度值，与室内采集图像的每个像素点的灰度值进行对比进行补偿计算，得到映射关系式；用所得到的映射关系式来修正田间作物图像2，得到模拟室内情况下的田间作物图像。本发明的有益效果是能够提高杂草识别的精度。

技术研发人员：陶涛;许晓东;马小燕;王斌;杨润贤;花良浩
受保护的技术使用者：扬州工业职业技术学院
技术研发日：2018.06.26
技术公布日：2018.12.18