葉面積指數(shù)（LAI）是衡量陸地上植物光合作用能力的重要參數(shù),目前常用的LAI測量方法有直接法和間接法兩種,半球攝影法就是間接法中的一種。隨著數(shù)碼相機的普及以及圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展,人們將圖像分割技術(shù)應(yīng)用到葉面積指數(shù)的測定中,本文研究使用彩色圖像分割技術(shù)測定樹木葉面積指數(shù)（LAI）的可行性,目的為獲得一種更為可靠的方法來估測帽兒山實驗樣地的葉面積指數(shù)。本研究通過裝有魚眼鏡頭的數(shù)碼相機獲得森林的彩色冠層圖像,再利用改進的FCM聚類技術(shù)分割森林彩色冠層圖像,獲得森林冠層的孔隙度,基于冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)模型,由圖像分割得到的冠層孔隙度反演葉面積指數(shù)。本文考慮到實驗得到圖像均為彩色圖像,為保證盡可能多的保存圖像信息,本文采用彩色分割方法。首先,對得到的魚眼鏡頭彩色圖片進行增強對比度及分區(qū)域的預(yù)處理；然后,對傳統(tǒng)FCM聚類算法對初始條件的依賴強,本文做了相應(yīng)改進,使用插入規(guī)則法確定全局最優(yōu)帶寬,利用優(yōu)化的均值漂移算法對原始圖像進行處理得到圖像的聚類數(shù)目和聚類中心,把聚類數(shù)目和聚類中心引入到FCM算法中,利用FCM聚類算法對彩色圖像進行分割；其次,使用改進的OTSU算法計算圖像閾值,將彩色圖像轉(zhuǎn)換為二值... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 研究的主要內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
2 彩色圖像分割研究
    2.1 彩色空間的研究
        2.1.1 RGB空間
        2.1.2 HIS空間
        2.1.3 Lab空間
    2.2 彩色圖像分割方法
        2.2.1 直方圖閾值法
        2.2.2 邊緣檢測分割方法
        2.2.3 基于聚類的分割方法
        2.2.4 基于區(qū)域的分割方法
        2.2.5 其他分割方法
    2.3 本章小結(jié)
3 改進的FCM彩色圖像分割方法
    3.1 彩色空間的選擇
    3.2 模糊聚類分割方法
        3.2.1 模糊聚類的概念
        3.2.2 數(shù)據(jù)集理論
        3.2.3 模糊聚類算法
        3.2.4 FCM算法的優(yōu)缺點
    3.3 改進FCM聚類算法
        3.3.1 均值漂移算法
        3.3.2 帶寬的選擇
    3.4 本章小結(jié)
4 基于改進FCM的冠層孔隙度的提取
    4.1 實驗數(shù)據(jù)的獲取
    4.2 圖像預(yù)處理
        4.2.1 增強對比度
        4.2.2 不同視角的區(qū)域劃分
    4.3 冠層圖像分割
        4.3.1 優(yōu)化FCM圖像分割算法的實現(xiàn)
        4.3.2 圖像二值化
    4.4 實驗分割結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 葉面積指數(shù)估測建模
    5.1 冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)
        5.1.1 葉面積指數(shù)反演模型
        5.1.2 葉傾角分布模型
        5.1.3 投影函數(shù)模型
    5.2 葉面積指數(shù)的反演
        5.2.1 單角度反演方法
        5.2.2 直線擬合反演法
        5.2.3 米勒公式反演法
        5.2.4 迭代反演法
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]堵河流域水源涵養(yǎng)林有效LAI的時空變化及其持水效應(yīng)的研究[D]. 陳方鑫.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[2]基于模糊聚類彩色圖像分割的方法[D]. 邱磊.昆明理工大學(xué) 2012
[3]基于模糊聚類的彩色圖像分割方法的研究[D]. 趙晨煒.武漢理工大學(xué) 2012
[4]基于遺傳算法的圖像分割優(yōu)化研究[D]. 門慧勇.東北師范大學(xué) 2012
[5]基于FCM聚類的彩色圖像分割算法研究[D]. 朱小雨.吉林大學(xué) 2011
[6]分水嶺算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的人耳識別方法研究[D]. 楊奇.重慶大學(xué) 2008



本文編號：3640788