[发明专利]基于加权高斯减法拟合的土壤图像亮度可控增强方法

说明书

本发明提供的一种基于加权高斯减法拟合的土壤图像亮度可控增强方法，包括以下步骤：S1.采集土壤图像，并计算土壤图像Y分量的灰度级概率密度P_org(y)；S2.基于土壤图像的Y分量灰度级以及灰度级概率密度构建土壤图像Y分量直方图；S3.确定土壤图像Y分量的定义域为[y_a,y_b]，并基于土壤图像的Y分量直方图进行加权高斯减法拟合，得到土壤图像Y分量的加权高斯减法拟合曲线；S4.基于土壤图像Y分量的加权高斯减法拟合曲线进行亮度可控增强处理，并将增强处理后的土壤图像进行RGB转化得到增强后的RGB土壤图像；能通过亮度可控增强，将不一致的自然光照条件下采集的土壤图像进行调整，使其非常近似于某些特定光照条件采集的真实土壤图像，用于机器视觉土种识别，从而降低不同自然光照条件对土壤图像识别的影响，提高后续土种识别精度。

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法，尤其涉及一种基于加权高斯减法拟合的土壤图像亮度可控增强方法。

背景技术

土壤图像识别用于对土壤进行研究分析，现有技术中，对于土壤图像一般采用机器视觉采集，但是，在对土壤图像采集时，一般处于野外作业，采集图像过程中土壤图像受不一致的自然光照影响，从而获得不同的土壤图像，严重影响后续的土种识别的精度，目前，还没有一种有效的手段对上述问题进行解决。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于加权高斯减法拟合的土壤图像亮度可控增强方法，能通过亮度可控增强，将不一致的自然光照条件下采集的土壤图像进行调整，使其非常近似于某些特定光照条件采集的真实土壤图像，用于机器视觉土种识别，从而降低不同自然光照条件对土壤图像识别的影响，提高后续土种识别精度。

本发明提供的一种基于加权高斯减法拟合的土壤图像亮度可控增强方法，包括以下步骤：

S1.采集土壤图像，并计算土壤图像Y分量的灰度级概率密度P_org(y)：

P_org(y)＝y_fre/h·w；

其中，y表示Y分量灰度级y∈[y_a,y_b]，y_fre表示灰度级y的频数，h为图像的高，w为图像的宽；

S2.基于土壤图像的Y分量灰度级以及灰度级概率密度构建土壤图像Y分量直方图；

S3.确定土壤图像Y分量的定义域为[y_a,y_b]，并基于土壤图像的Y分量直方图进行加权高斯减法拟合，得到土壤图像Y分量的加权高斯减法拟合曲线；

S4.基于土壤图像Y分量的高斯减法拟合曲线进行亮度可控增强处理，并将增强处理后的土壤图像进行RGB转化得到增强后的RGB土壤图像。

进一步，步骤S3中具体包括：

S31.对Y分量直方图中y＝b^(t)左侧直方图h^(t)(y)进行高斯g^(t)(y)逼近：

S32.对Y分量直方图中y＝b^(t)的右侧区域(b^(t),y_b]，高斯曲线g^(t)(y)尽可能不超过直方图h^(t)(y)：

s.t.g^(t)(y)-h^(t)(y)≥0