基于分水嶺算法的植株葉片沉積參數檢測

岳松儒 陸軍 曹冬林 周建華 金天澍

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.10.030

摘要：針對當前農田作物噴灑農藥后，植株表面出現的粘連霧滴影響沉積參數且未能及時檢測藥液分布情況的問題，搭建植株采集圖像裝置，提出改進的分水嶺算法分割粘連霧滴的方法來快速檢測霧滴沉積參數。首先采集了自然生長下噴灑藥液的3種不同類型的盆栽植株共9幅圖像，為了準確提取植株表面的霧滴，去除了復雜的背景區域；然后用R-G算法準確提取霧滴圖像和以形狀因子為0.9為閾值結合迭代腐蝕運算識別粘連霧滴；最后對強、弱粘連霧滴分別采用基于距離標記的改進分水嶺算法和腐蝕算法分割。結果表明，改進的基于距離標記的分水嶺算法分割粘連霧滴平均準確率達到92.31%，且對2～4個粘連霧滴的分割效果較好；本研究算法對比迭代全局閾值算法、大津算法的霧滴覆蓋率分別提高39.83%和35.36%；霧滴密度與ImageJ計數、腐蝕運算和傳統分水嶺算法平均相對誤差分別為4.03%、8.05%、7.09%；基于距離標記的改進分水嶺的變異系數對比傳統分水嶺算法和腐蝕算法的相對誤差分別為10.80%、18.78%。本研究的改進分水嶺算法提高了植株的沉積參數檢測準確率，可為執行農田植保作業時檢測霧滴分布情況提供參考。

關鍵詞：沉積參數；粘連霧滴；分水嶺算法；形狀因子；植保作業

中圖分類號：TP391.41? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）10-0217-08

收稿日期：2023-05-29

基金項目：上海市新農科研究與改革實踐項目（編號：滬教委高［2020］42號）；泰州市高層次創新創業人才（團隊）引進計劃（編號：泰人才辦［2021］1號）；……