分水岭分割算法的飞行器低空突防航路规划 被引量：4

1

作者 穆中林 周丽丽 《电光与控制》 北大核心 2009年第12期43-45,73,共4页

针对军用飞行器路径规划中存在的规划空间维数爆炸问题,重点研究了一种简化初始路径规划空间的方法。首先将数字高程地图灰度图像化并叠加等效威胁,得到综合威胁地形灰度图像,在此基础上,引入控制标记符对其进行分水岭分割,从而得到初... 针对军用飞行器路径规划中存在的规划空间维数爆炸问题,重点研究了一种简化初始路径规划空间的方法。首先将数字高程地图灰度图像化并叠加等效威胁,得到综合威胁地形灰度图像,在此基础上,引入控制标记符对其进行分水岭分割,从而得到初始路径规划空间的无向网络图。针对网络图中存在的很多不相关的分枝,采用了数学形态学的剪枝算法进行剪枝处理;针对网络节点之间可能存在的并行路径问题,以路径最短为原则裁剪较长的并行路径从而实现初始路径规划空间的优化。最后,运用A*算法进行航路寻优,并在飞行器性能约束条件下对所得航路进行拟合修正。仿真结果表明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 分水岭分割算法 低空突防 航路规划 数字地图

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基于分水岭算法的气泡图像分割 被引量：6

2

作者 邵建斌 陈刚 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第2期185-189,共5页

针对水中气泡图像的特点,设计了由反色,低通滤波和降低图像灰度级构成的预处理方法,使用基于形态学理论的分水岭算法对气泡图像进行分割,较好地从掺气水流图像中提取出了气泡。与常用的全局阈值法相比较,本研究方法具有精度高,能自动分... 针对水中气泡图像的特点,设计了由反色,低通滤波和降低图像灰度级构成的预处理方法,使用基于形态学理论的分水岭算法对气泡图像进行分割,较好地从掺气水流图像中提取出了气泡。与常用的全局阈值法相比较,本研究方法具有精度高,能自动分割粘连气泡的优点。 展开更多

关键词 图像测量 水气两相流 气泡 分水岭分割算法

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基于FCM和分水岭算法的无人机影像中林分因子提取 被引量：29

3

作者 李丹 张俊杰 赵梦溪 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期180-187,共8页

【目的】研究高精度小型无人机获取林分调查因子方法,将林分调查因子在低空无人机影像上识别并提取出来,获取树高、冠径等测树因子,建立林分因子测量方法,实现经济、高效、快捷、精准的森林资源调查和监测,及时掌握森林资源及相关林分... 【目的】研究高精度小型无人机获取林分调查因子方法,将林分调查因子在低空无人机影像上识别并提取出来,获取树高、冠径等测树因子,建立林分因子测量方法,实现经济、高效、快捷、精准的森林资源调查和监测,及时掌握森林资源及相关林分因子的时空变化特征。【方法】以东北林业大学城市林业示范基地樟子松人工林为研究对象,以多旋翼无人机影像为数据源,基于FCM聚类算法和分水岭分割算法以及形态学运算、阈值分割、图像平滑、灰度化、二值化等一系列数字图像处理技术,提取樟子松人工林林分因子。FCM聚类算法和阈值分割法用于提取树梢标记图像,分水岭分割算法对树梢标记图像进行迭代处理从而获得单木树冠分割图像,根据单木树冠分割结果提取单木特征进而计算各林分因子值。【结果】在林地提取中,根据影像的颜色特征绿度分割成功地将林地部分与非林地部分分离开来,确定单木树冠分割范围。在单木树冠分割中,阈值分割法和FCM聚类算法均可有效将树梢标记从林地图像中提取出来;将基于标记的分水岭分割算法用于单木树冠分割取得较好效果,大多数单木树冠被单独分割出来,但某些区域仍然存在一定的欠分割或过分割问题。在林分因子提取中,提取的林分因子包括林分郁闭度、林地面积、立木株数和平均冠幅,其中林分郁闭度的测量精度为96.67%,林地面积的测量精度为81.23%,立木株数和平均冠幅的测量精度与单木树冠分割中的树梢提取方法(阈值分割法和FCM聚类算法)及分水岭分割中的2个参数(形态学腐蚀的结构元素大小和中值滤波的窗口大小)有关。针对2种树梢提取方法,分别进行参数组合试验,结果显示2种树梢提取方法使用适当参数组合所得各林分因子测量精度均在80%以上,平均测量精度均在90%以上,其中阈值分割法的最高平均测量精度为94.49%,FCM聚类算法的最高平均测量精度为93.17%。【结论】利用无人机拍摄的人工林影像进行森林资源调查,将先进的计算机科学技术和无人机技术应用到林业领域中,可有效提高森林资源调查的效率和精度。本研究提出的林分因子提取方法适用于高郁闭度林分,测量精度满足实际需求。 展开更多

关键词 FCM聚类算法 分水岭分割算法 形态学运算 无人机影像 森林资源调查

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基于分水岭边缘分割FSONN的脐橙病害检测 被引量：1

4

作者 顾思思 李文 +1 位作者 黄丽韶 陈玮 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期1353-1359,共7页

为进一步提高脐橙病害检测识别算法性能,提出一种基于分水岭分割边缘自组织神经网络(Fuzzy self organizing neural network, FSONN)的脐橙病害模糊检测方法.首先,基于分水岭分割算法实现脐橙病害边界的有效提取,以病害区的红、绿颜色... 为进一步提高脐橙病害检测识别算法性能,提出一种基于分水岭分割边缘自组织神经网络(Fuzzy self organizing neural network, FSONN)的脐橙病害模糊检测方法.首先,基于分水岭分割算法实现脐橙病害边界的有效提取,以病害区的红、绿颜色分量对脐橙病害进行特征表达,并以分形维数对脐橙病害形状进行特征表达,然后将上述特征作为神经网络算法的输入,构建脐橙病害自动检测模型;其次,引入模糊自组织神经网络算法,实现基于自组织聚类方式的自动模型参数和结构辨识;最后,通过在 MackeyGLass 非线性序列中的逼近实验验证了所提算法性能优势,并将其应用于脐橙病害检测,实验结果表明,所提算法的4种脐橙病害检测正确率可达到90 %以上,满足实际应用需要. 展开更多

关键词 分水岭分割算法 边缘检测 脐橙病害 模糊自组织神经网络

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基于分水岭算法的阔叶林郁闭度提取方法的研究 被引量：5

5

作者 严羽 王永众 +1 位作者 杨来邦 楼雄伟 《浙江林业科技》 2019年第6期53-62,共10页

针对现有的人为调查林区郁闭度耗时,费力且林区条件恶劣等问题,本研究实现了一种使用无人机来测定森林郁闭度的方法。通过无人机在面积为50 m×70 m以内的5个阔叶林为主的地块中,在不同间距和高度拍摄4组图像并制作成正射影像图,通... 针对现有的人为调查林区郁闭度耗时,费力且林区条件恶劣等问题,本研究实现了一种使用无人机来测定森林郁闭度的方法。通过无人机在面积为50 m×70 m以内的5个阔叶林为主的地块中,在不同间距和高度拍摄4组图像并制作成正射影像图,通过对图像的灰度化以及滤波等预处理,使用改进的标记控制分水岭的分割算法来提取树冠,并与人工提取做比对,经过实际试验该算法有较高的准确度,所得误差在5%左右,并对提取的树冠使用样线法计算郁闭度,结果表明对0.5~0.9之间的郁闭度有较高的精度。 展开更多

关键词 无人机 分水岭分割算法 郁闭度 阔叶林

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基于机载LiDAR数据的崇礼冬奥核心区单木分割算法适宜性分析 被引量：3

6

作者 谢栋博 刘清旺 +3 位作者 雷雅凯 于航 杨旭平 符利勇 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期121-130,共10页

【目的】探究3种基于机载LiDAR数据的单木分割算法获取冬奥核心区新造林油松和中龄林华北落叶松单木信息的适宜性,分析3种算法的单木分割精度和单木树高信息估算精度,探索冬奥核心区最优单木分割方法,为掌握冬奥核心区森林结构信息和制... 【目的】探究3种基于机载LiDAR数据的单木分割算法获取冬奥核心区新造林油松和中龄林华北落叶松单木信息的适宜性,分析3种算法的单木分割精度和单木树高信息估算精度,探索冬奥核心区最优单木分割方法,为掌握冬奥核心区森林结构信息和制定森林经营管理措施提供技术支持。【方法】利用冬奥核心区典型样地机载LiDAR数据,应用基于点云的距离判别聚类法、分水岭分割算法和双正切角树冠识别算法,结合地面调查数据、正射影像与人工目视解译,采用树冠探测率(r)、准确率(p)和总体精度(F)3个评价指标分析算法的单木分割精度;单木配准后,分析外业实测树高与机载LiDAR估算树高之间的相关性,综合评估3种算法获取冬奥核心区单木信息的适宜性。【结果】1) 3种单木分割算法在新造林油松中总体精度很高(F=0.90~0.93),在中龄林华北落叶松中总体精度较高(F=0.72~0.75);2)对于新造林油松,基于点云的距离判别聚类法总体精度最高(F=0.93),优于分水岭分割算法(F=0.90)和双正切角树冠识别算法(F=0.90);对于中龄林华北落叶松,双正切角树冠识别算法总体精度最高(F=0.75),优于基于点云的距离判别聚类法(F=0.72)和分水岭分割算法(F=0.70);3)外业实测树高与机载LiDAR估算树高之间的相关性分析表明,基于点云的距离判别聚类法在新造林油松中提取的单木树高相关性最优,双正切角树冠识别算法在中龄林华北落叶松中提取的单木树高相关性最优。【结论】通过对冬奥核心区不同类型林地的机载LiDAR数据进行单木分割,体现出基于点云的距离判别聚类法、分水岭分割算法和双正切角树冠识别算法的适宜性,在新造林油松中,基于点云的距离判别聚类法适宜性表现最优;在中龄林华北落叶松中,双正切角树冠识别算法适宜性表现最优。 展开更多

关键词 激光LiDAR 单木分割 冬奥 分水岭分割算法 树冠识别

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基于种子点替代像素块算法的粘连细胞图像分割 被引量：4

7

作者 陈名 杨慧中 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期266-270,共5页

提出了1种基于像素块扫描的种子点替代算法用于粘连细胞图像的分割。首先确定单个细胞平均面积,然后确定正方形像素块边长,并以此像素块对二值化图像进行扫描。将与像素块匹配的地方替换为1个种子点,得到种子点图像。采用分水岭分割算... 提出了1种基于像素块扫描的种子点替代算法用于粘连细胞图像的分割。首先确定单个细胞平均面积,然后确定正方形像素块边长,并以此像素块对二值化图像进行扫描。将与像素块匹配的地方替换为1个种子点,得到种子点图像。采用分水岭分割算法得到分割图像并计数。实验结果表明,该文方法适用于细胞面积相差不大的各种粘连度的细胞图像,分割效果显著,准确率高于98%。 展开更多

关键词 显微细胞图像 种子点 像素块 粘连细胞 细胞分割 分水岭分割算法

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运用激光雷达数据的单木树冠提取算法对帽儿山林场单木参数估测的影响 被引量：9

8

作者 李岩 史泽林 +1 位作者 程坤 甄贞 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期59-65,共7页

选取黑龙江省尚志市帽儿山实验林场的10块高郁闭度的天然次生林样地为研究对象,利用激光雷达数据构建的冠层高度模型(CHM),分别使用分水岭分割算法、区域生长法和区域的分层横截面分析(RHCSA)3种方法提取单木位置、树高和冠幅信息。利... 选取黑龙江省尚志市帽儿山实验林场的10块高郁闭度的天然次生林样地为研究对象,利用激光雷达数据构建的冠层高度模型(CHM),分别使用分水岭分割算法、区域生长法和区域的分层横截面分析(RHCSA)3种方法提取单木位置、树高和冠幅信息。利用手动勾绘的单木树顶和树冠作为参考数据进行精度检验(包括单木树冠提取精度和单木参数估测精度检验),探索不同单木提取算法估测单木参数的可行性。结果表明:RHCSA算法对单木树冠提取的总体精度为83.64%,区域生长算法总体精度为75.19%,分水岭算法总体精度为68.65%;对于单木参数估测,区域生长法与分水岭算法的单木定位精度高(RMSE为1.12 m),RHCSA算法得到最高的树高与冠幅提取精度高(RMSE分别为0.62、1.11 m)。因此,RHCSA算法更适用于帽儿山林场单木树冠提取与单木参数的估测。 展开更多

关键词 树冠 分水岭分割算法 区域生长法 区域的分层横截面分析算法 激光雷达

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输电线路通道下行林区冠层自动分割方法研究 被引量：1

9

作者 季坤 孙鸿博 +2 位作者 刘志林 谭弘武 王瑞瑞 《中南林业调查规划》 2016年第4期42-48,共7页

针对在高分辨率影像上进行林区冠层高精度分割所存在的问题,提出了以一种结合形态学滤波的基于标记的分水岭分割算法,来实现对输电线下行林区冠层的自动分割。以航拍影像为数据源,首先构建结合了彩色和纹理梯度的综合梯度,然后采用形态... 针对在高分辨率影像上进行林区冠层高精度分割所存在的问题,提出了以一种结合形态学滤波的基于标记的分水岭分割算法,来实现对输电线下行林区冠层的自动分割。以航拍影像为数据源,首先构建结合了彩色和纹理梯度的综合梯度,然后采用形态学滤波消除中间过渡区域所形成的梯度极小值,同时根据树冠顶端先验信息提取标记,并强制叠加到梯度图像上,最后将上述结果作为初始信息参与分水岭分割,实现高分辨率影像上林区冠层的高精度自动分割,并以目视解译的形式获取研究区冠层的精确面积作为参考,结果显示本算法的精度较高,可以用于实现林区冠层的高精度自动分割。 展开更多

关键词 形态学滤波 改进 分水岭分割算法 彩色梯度 纹理梯度 综合梯度

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面向智慧交通的移动激光点云树木分割 被引量：1

10

作者 鲍枫 吴若棽 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期117-122,共6页

单树分割有利于提取交通标志牌,减少对交通标志的遮挡影响.针对有效采集到的道路两旁树木的点云数据,提出了一种改进的分水岭车载激光扫描的树木分割方法.该方法包含5个步骤:1)利用RANSAC(random sample consensus)自动检测和剔除地面点... 单树分割有利于提取交通标志牌,减少对交通标志的遮挡影响.针对有效采集到的道路两旁树木的点云数据,提出了一种改进的分水岭车载激光扫描的树木分割方法.该方法包含5个步骤:1)利用RANSAC(random sample consensus)自动检测和剔除地面点;2)压缩所有地面点到图像网格并保留三维信息;3)简化和去除不合格网格;4)利用启发式搜索方法查找树峰;5)应用改进分水岭方法划分单树树冠.通过对福建省厦门市环岛路进行实地采集的点云数据进行实验,验证了所提出的分割模型对于车载林木点云数据具有较好的分割结果. 展开更多

关键词 单树 分割 移动激光扫描仪 点云 改进分水岭分割算法

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基于Sentinel-2A与NPP-VIIRS夜间灯光数据的城市建成区提取 被引量：31

11

作者 刘智丽 张启斌 +2 位作者 岳德鹏 郝玉光 苏凯 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2019年第4期227-234,共8页

利用夜间灯光数据(nighttime light data,NTL)与光学遥感影像提取城市建成区是当今的一个研究热点,其中基于植被校正的城市夜间灯光指数(vegetation adjusted NTL urban index,VANUI)被学者广泛利用,但它容易混淆城市边缘的建筑、水体,... 利用夜间灯光数据(nighttime light data,NTL)与光学遥感影像提取城市建成区是当今的一个研究热点,其中基于植被校正的城市夜间灯光指数(vegetation adjusted NTL urban index,VANUI)被学者广泛利用,但它容易混淆城市边缘的建筑、水体,空间分辨率较低。对VANUI做出改进,提出基于建筑校正的城市夜间灯光指数(building adjusted NTL urban index,BANUI)。利用该指数对包头市南部的城市建成区进行提取,首先,借助Sentinel-2A遥感影像数据提取研究区的归一化建筑指数;然后,将其与NTL数据结合得到BANUI(空间分辨率为20 m),并由此得到空间分辨率更高、建筑信息更丰富的BANUI图像;最后,利用分水岭分割算法从BANUI,VANUI和NTL中提取出城市建成区并进行对比。结果表明,由BANUI提取的城市建成区总体精度可达93.61%,Kappa系数为0.7934,用户精度为81.34%,生产者精度为85.34%,提取结果与实际城市建成区的分布较吻合、提取精度较高,且优于另外2种数据。此方法可为NTL在城市建成区提取的研究中提供参考意见,也可用于对城市规划发展的监测。 展开更多

关键词 夜间灯光数据 Sentinel-2A数据 城市建成区 BANUI 分水岭分割算法

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底吹过程中基于图像处理技术的气泡直径分布特性 被引量：10

12

作者 陈日健 闫红杰 +2 位作者 刘柳 肖俊兵 宋彦坡 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1541-1547,共7页

为了获取底吹过程中气泡群直径的分布规律,采用高速摄影法及图像处理技术对水中气泡群直径进行提取与分析。首先,对原始图像进行预处理,将其转换为二值图像,通过设定圆形度范围将其分为单气泡、粘连小气泡、粘连大气泡3类,然后运用改进... 为了获取底吹过程中气泡群直径的分布规律,采用高速摄影法及图像处理技术对水中气泡群直径进行提取与分析。首先,对原始图像进行预处理,将其转换为二值图像,通过设定圆形度范围将其分为单气泡、粘连小气泡、粘连大气泡3类,然后运用改进分水岭分割算法对粘连气泡进行分割处理,最后得到整个气泡群的直径分布。研究结果表明:随着气泡发生聚并破碎,水中小直径气泡居多,中等直径气泡和大直径气泡较少,气泡数量与气泡直径之间的关系可近似看作呈双曲线分布;随着气体流量增大,小直径气泡数量急剧增多,同时产生更大的气泡;气泡Sauter直径与最大直径均随着气体流量的增大而增大,气泡Sauter直径与最大直径的比值C稳定在0.72左右。 展开更多

关键词 图像处理技术 气泡直径分布 改进分水岭分割算法 Sauter直径

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倾斜摄影测量技术提取油松单木信息 被引量：6

13

作者 杜意鸿 尹田 +1 位作者 周雪梅 张晓丽 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期77-86,共10页

【目的】获取森林单木参数的信息是经营、管理森林过程中的一项重要内容。倾斜摄影测量技术以其多角度拍摄方法,成为目前高效获得单木信息的研究方法之一。【方法】本研究以内蒙古旺业甸油松林为研究对象,利用无人机倾斜摄影测量技术获... 【目的】获取森林单木参数的信息是经营、管理森林过程中的一项重要内容。倾斜摄影测量技术以其多角度拍摄方法,成为目前高效获得单木信息的研究方法之一。【方法】本研究以内蒙古旺业甸油松林为研究对象,利用无人机倾斜摄影测量技术获取油松单木的树高、冠幅和材积,探究了4种不同的相片分辨率(1、0.5、0.25、0.1 m)对单木信息提取能力的影响。采用基于点云数据的均值漂移算法和基于冠层高度模型(CHM)的分水岭算法分割单木树冠,以样地实测单木参数和激光雷达提取的单木数据作为验证数据,探索了相片分辨率与单木提取能力的关系,比较了两种分割方法的准确度及最优分辨率。建立了基于CHM提取树高与单木材积的异速生长模型(y=0.0001x^(2.717),R^(2)=0.5717),并绘制了测区油松单木材积分布图。【结果】(1)摄影测量提取单木油松冠幅,分水岭算法和均值漂移分割算法均在0.5 m相片分辨率的分割准确度最好,且分水岭算法提取的冠幅较均值漂移算法有较少的漏分、过度分割,其F得分分别为0.87和0.82;而在0.5 m分辨率下均值漂移算法提取的冠幅数值准确度较好,分水岭算法和均值漂移算法得到的参考树冠与分割树冠的相关系数分别为0.850和0.892,且在P<0.01水平上极显著。(2)分水岭分割算法和均值漂移算法提取油松树高的能力相近,0.5 m相片分辨率得到的单木树高平均误差最小且相差不大,分别为0.42和0.66 m。【结论】研究明确了倾斜摄影测量技术提取油松单木的关键方法和最佳相片分辨率参数,提高了调查效率,为设置合理无人机数据获取的参数提供了科学依据。 展开更多

关键词 倾斜摄影 树高 冠幅 材积 分水岭分割算法 均值漂移算法

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多平台点云数据的单木参数提取精度分析 被引量：11

14

作者 周烨 刘云波 +1 位作者 郑丽波 龙泱君 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第7期168-172,共5页

以浙江省海宁市4种代表行道树(广玉兰、无患子、悬铃木、香樟树)为研究对象,结合无人机(UAV)影像和三维激光扫描数据,利用ContextCapture、LiDAR360软件完成点云拼接、滤波、降噪和编辑,通过迭代最近点算法实现点云精细匹配,完成多平台... 以浙江省海宁市4种代表行道树(广玉兰、无患子、悬铃木、香樟树)为研究对象,结合无人机(UAV)影像和三维激光扫描数据,利用ContextCapture、LiDAR360软件完成点云拼接、滤波、降噪和编辑,通过迭代最近点算法实现点云精细匹配,完成多平台点云数据融合,进而得到数字表面模型与数字高程模型,并制作冠层高度模型;采用分水岭分割算法对不同行道树树种的冠层高度模型进行单木分割,并综合局部最大值法实现单木树高、冠幅的参数提取。结果表明,本文方法进行行道树单木分割的精度高,树高、冠幅参数提取值的效果好,满足行道树几何参数调查要求。 展开更多

关键词 行道树 无人机影像 三维激光扫描 冠层高度模型 分水岭分割算法 树高 冠幅

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遥感应急目标影像自动检测及制图方法 被引量：2

15

作者 张杲 杨健 +3 位作者 曹维佳 牛晓星 方子彬 余涛 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第6期112-117,共6页

针对点目标检测的应急响应,提出一种适用于该类场景的通用应急目标影像自动检测及制图方法,能实现主目标提取与轮廓分析相结合,从而快速提取应急目标。通过改进的分水岭分割算法提取主目标信息,对分割结果进行轮廓结构分析,形成应急响... 针对点目标检测的应急响应,提出一种适用于该类场景的通用应急目标影像自动检测及制图方法,能实现主目标提取与轮廓分析相结合,从而快速提取应急目标。通过改进的分水岭分割算法提取主目标信息,对分割结果进行轮廓结构分析,形成应急响应专题图。在突发事件产生水坑的应急实例中,选取高分二号卫星影像数据,在汶川山体滑坡应急实例中,选取高分一号卫星影像数据,均获得了良好的提取效果。其中,应急水坑检测的误差率是1.2%,山体滑坡检测的误差率是1.7%,表明文章提出的方法能很好地满足应急响应中点目标检测的需求。 展开更多

关键词 应急响应 点目标 自动检测 分水岭分割算法

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