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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王晓松 黄心渊
在自然场景中拍摄的树木图像包含了丰富的信息,并受环境、光照、天气、噪声等的干扰,树木本身及其周围景物的多样性使得自然场景中的树木图像提取成为一项复杂的、探索性很强的工作。本文采用自然图像抠图技术进行树木图像的提取,较好地解决了树木图像内部存在大量空洞和透明现象的问题;提出了关注区域的概念,并引入区域生长的方法,从简化三分图划分、尽可能多地确定前景像素点和减少未知区域待运算像素数目3个方面对基于马尔可夫随机场(MRF)的抠图方法进行了改进。实验结果表明:改进的基于MRF的树木图像抠图算法能够有效地提取树木图像,并简化了人机交互过程,增强了颜色的准确性,同时使运算速度大幅度提高。
关键词：
图像提取 自然图像抠图 马尔可夫随机场
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王晓松 杨刚
【目的】结合树木图像颜色和纹理特征,融合聚类和分类算法对树木图像进行多目标优化分割,从而提高自然背景下树木图像分割的准确性。【方法】首先,利用MSCC框架理论,解决聚类和分类目标函数同时依赖于聚类中心的问题。然后,分别选定聚类性能评价指标函数和分类性能评价指标函数。最后,采用多目标进化优化方法——NSGA-Ⅱ算法进行优化,得到Pareto前端最优解集,并通过计算聚类有效性指数I的最大值,寻找最优解决方案。选择具有代表性的法国梧桐、侧柏、松树和杏树等自然背景下拍摄的4幅图像作为样本。分别采用Kmeans、Fuzzy C-means、对聚类目标函数进行单目标优化,采用MOPSO方法进行多目标优化,以及NSGA-Ⅱ方法进行多目标优化等5种方法对样本图像进行分割比较。【结果】在聚类中心数量相同、种群大小相同、遗传代数相同的条件下,指数I的值表明本文提出的分割方法优势显著。对于4类不同样本图像分割的指数I值进行对比可知,以HF指数为单目标函数进行遗传优化的结果优于单一使用K-means和FCM算法; MOPSO多目标优化方法分割结果优于单目标优化结果;基于NSGA-Ⅱ优化的多目标函数分割结果又优于MOPSO多目标优化结果。【结论】融合聚类和分类算法构建聚类性能评价指标函数和分类评价性能指标函数,并采用非支配排序遗传算法对多目标函数进行优化,能更好地保留树木图像的颜色和纹理特征,分割准确率显著提高。
关键词：
多目标优化 树木图像 NSGA-Ⅱ
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
丁志文 邢艳秋 杨书航 尹伯卿 郭振
【目的】无人机激光雷达与地基激光雷达的工作方式不同，导致无人机点云缺乏林内信息，地基点云缺乏林冠信息，单一平台的LiDAR点云难以完整描述森林三维垂直结构，将这两者点云融合有利于消除各自的扫描盲区，估测更为准确的森林结构参数。基于此，提出了一种基于地面特征与树木位置关系的无标识自动化配准方法。【方法】选取哈尔滨城市林业示范基地内的蒙古栎和樟子松作为研究对象，采用大疆禅思L1激光雷达设备与FARO Focus3D X330三维激光扫描仪分别获取样地内的无人机和地基LiDAR点云。首先，利用改进的渐进式加密三角网滤波算法分别从无人机点云和地基点云中提取地面点云，基于两者相似的快速点特征直方图（FPFH）特征，使用随机采样一致性算法得到初始配准参数，完成初始配准。然后，从初始配准后的无人机点云和地基点云中提取相同高度处的树干点云的水平投影位置作为配准基元，分别构建不规则三角网，并基于三角形的角度相似性原理寻找同名三角形对。最后，使用奇异值分解法得到旋转平移参数，从而完成精细配准。【结果】蒙古栎样地内对应树木水平偏移距离的平均值为0.173 m，樟子松样地内对应树木水平偏移距离的平均值为0.283 m,2个样地的树木点云均取得了较高的配准精度。【结论】提出的点云配准方法有效实现了林区无人机点云数据和地基点云数据的配准，二者的融合可为快速完整地获取林木构型信息提供数据基础，从而推动多源激光雷达技术联合应用于林木三维重建和森林资源精细调查等方面。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
阚江明 李文彬
该文针对智能整枝机视觉系统的需要提出一种以数学形态学为主的图像分割方法,解决了智能整枝机视觉系统中背景复杂下树木图像分割困难的问题.该方法分成5个步骤:①利用小波变换将图像进行压缩;②亮度矫正;③用分水岭算法对图像进行分割;④用区域合并法解决分水岭算法中的过度分割问题;⑤用中值滤波器滤除分割过程产生的孤立点.结果表明:该方法比Roberts算子、Sobel算子及Prewitt算子对树木图像的分割效果好,为立木整枝机视觉系统的深入研究打下了基础.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张少昂 王冬梅
本文从Richards方程的基础——Bertalanffy生长理论对树木生长适用性的分析出发,从理论上探讨了Richards方程作为描述树木生长方程的适用条件和局限性;从树木组成结构——心、边材的特点出发,构造了一种新的树木生长方程:该生长方程满足作为理论生长方程所应有的解析特性,而且克服了Richards方程的不足.文中还对心、边材比率变化过程的假设进行了验证.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王晓松 黄心渊 付慧
树木图像提取是将树木地面摄影图像中的单株树木与其周围景物分离的技术,为计算机技术在林业中的应用提供基础数据和技术支撑。在自然场景中拍摄的背景具有不确定性的树木图像,其提取是一项探索性很强的工作,具有重要的实用价值和现实意义。本文分析了复杂背景下树木图像的特点和提取的难点等问题;把近年来出现的树木图像提取方法按照图像分割和自然图像抠图分成两大类,并分别对每种方法中的典型算法进行了详细阐述。在此基础上,对图像分割与自然图像抠图技术在树木图像提取应用中的优势和局限性进行了分析和比较,提出把图像分割和自然图像抠图技术合理结合,针对树木图像特征,设计出准确、快速、实时的树木图像提取技术是未来研究的重点和...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
刘超 卜鑫荣 刘慧 杨官学 沈跃 徐婕
[目的] 目标分割是通过为果园喷雾机提供树木的表征信息，使喷雾机能够实现精准喷雾的一项基本视觉任务。在分割过程中，对苗圃中的树冠、树干等不同部位进行分割，可以帮助喷雾机对喷雾部分的对靶，实现在果园或苗圃景观中无需人工干预的自动导航以及精准喷药等操作。与图片相比，点云能够更好地表征树木的三维结构并且受照明条件影响小，因此针对点云树木设计分割算法更适合应用在果园、苗圃等室外环境中工作的农业机械上。[方法] 本文介绍了一种分割精度准确、参数量小的点云分割网络，TSNet，它可以很容易地被部署在果园喷雾机上。该网络主要具有以下特点：1）该网络基于DGCNN改进，可以更好地实现点云分割任务；2)网络引入了连续递归门控卷积模块 （g~(n)Conv），可以提高树木分割的准确率；3）为了避免全局信息损失并增加信息传递效率，我们设计了权重通道用于特征传递。[结果] TSNet分割树木的mIoU达到了90.08%，模型大小为0.72 M，优于常用的点云分割算法，PointNet、PointNet++、DGCNN、CurveNet、PointMLP和D-PointNet++。[结论] 所提方法能够为苗圃树木检测识别和农业机器人作业提供更准确地感知信息。
[期刊] 林业科学
[作者]
胡天翔 郑加强 周宏平 丛静华
针对智能对靶喷雾技术领域中动态树木图像分割处理速度的提高方法进行研究。对整个系统程序设计进行调整,采用四叉树的数据结构进行图像存储,并将基于相对色彩因子的图像处理算法应用在系统中,根据光线强弱自动调节图像分割阈值,提高了识别率;在此基础上减少了系统处理树木图像的时间。通过试验验证系统的运行情况,将图像分割处理的速度提高到小于0.1s.f-1,进一步提升智能对靶喷雾的实时性。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
周大鹏 何远智 张自友
为了在图像处理去噪的同时更多地保留细节,对采用均值和中值结合的滤波方法进行了研究;采用分类处理的方法处理不同噪声类型和密度的图像,减小了归一化均方误差,提高了峰值信噪比。仿真结果表明,提出的变系数滤波算法在去噪效果上较对比算法有明显提高。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
薛松 蒋新生 段纪淼 张培理
分形维是图像的一种有用的特征,在许多领域中用于图像纹理分析、分割以及分类.盒子维方法由于其实现简单,成为估计图像分形维最常用的一种方法,但是该方法存在计数精度不高、稳定性较差等问题,为此提出了一种新的盒子维估计算法.首先对数字图像的离散灰度曲面进行适当插点补充,使插点后的曲面相对更接近连续的情况,使得在最小尺度下也能实现对不同图像的区分.然后直接采用最小尺度下的盒子数估计分形维,不进行拟合.该算法简单、直观、易于实现.实验结果表明,该方法具有更好的估计精度和稳定性.对于一些特殊测试图像,如尖峰脉冲图像,仍能得到合理的估计值.另外,由于本方法不需要计算多个尺度下的盒子数,因此计算量也相对较小.
关键词：
分形维 盒子维 灰度图像
[期刊] 林业科学
[作者]
向海涛 郑加强 周宏平
研究了树木图像的实时采集与识别技术 ,以及树木图像处理及分析软件系统的开发 ,并自行设计制作了室内模拟实验系统。树木图像处理技术包括图像的获取、图像的增强、图像边缘检测、图像分割和图像的特征提取与识别。本文的研究能够为分离施药目标与非施药目标提供依据 ,有助于精确农药喷雾的实现。
[期刊] 林业科学
[作者]
王雪峰 张超 唐守正
介绍由摄像机图像抽取林木直径的方法、步骤 ,将度量误差模型算法应用到参数的求解当中 ,提出适合于林业野外作业的内、外参数分离策略 ,最后对文中算法、策略进行实际验证。结果表明 :1)从图像中重构林木直径是可行的 ;2 )由度量误差模型算法求解参数是一种很好的算法 ;3)将摄像机、内外参数分离 ,不仅减轻了繁重的林业野外作业 ,同时保证了三维重建精度 ;4 )单独考虑摄像机焦距 ,增加了实际操作上的灵活性
[期刊] 华北农学报
[作者]
符秀梅 韩淑梅 朱红林 周秀 李小靖 吴辉 谢俊 陈银华
红树作为一种重要的耐盐植物,为耐盐研究提供了重要的基因资源。本研究分别采用SDS、TR IZOL、CTAB等3种不同的方法进行了红树RNA提取,经电泳分析、紫外吸收检测、cDNA合成等技术手段检测表明,改进的CTAB法所提取的红树总RNA质量最好。
关键词：
红树 RNA提取 CTAB法
[期刊] 统计与决策
[作者]
周德强
文章提出了一种改进的基于概率的权数确定方法。该方法不需要对研究指标做正态分布的假设,可直接根据样本数据计算出样本均值和方差,从而得到权数。该方法能较好地避免主观因素的影响,并且较概率权法更具一般性。文章通过实例将该方法和熵权法、变异系数法等客观赋权法进行了对比,结果表明该方法具有可行性和有效性。
关键词：
权数 概率 客观赋权法 综合评价指标
[期刊] 林业科学研究
[作者]
陶万强 崔宝凯 王金利
本文报道了北京地区李属树木上一种新的心材腐朽病害,其病原菌为王氏薄孔菌(Antrodia wangiiY.C.Dai&H.S.Yuan),该菌主要引起李属树木心材褐色腐朽。根据野外调查对这种新病害的症状进行了报道,并根据实地采样对这种新的病原菌进行了详细描述。对该病原菌进行了分离培养,并对培养性状进行了描述。
关键词：
林木腐朽菌 王氏薄孔菌 李属 病原菌
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