使用 opencv 在种植园航拍图像中分割树木的最佳方法

Question

所以我想从航拍图像中分割出一棵树

样本图片（原始图片）：

我期待这样的结果（或更好）：

我做的第一件事是在 opencv 中使用阈值函数，但没有得到预期的结果（它无法分割树冠），然后我在 photoshop 中使用一些调整后的参数使用黑白滤镜（结果如下所示w）并进行阈值和形态学过滤并得到如上所示的结果。

我的问题，是否有一些方法可以在不首先使用 photoshop 的情况下对图像进行分割，并生成像第二张图像（或更好）的分割图像？或者有没有办法像第三张图片一样制作图片？

ps：您可以在此处阅读 photoshop 黑白滤镜问题：https://dsp.stackexchange.com/questions/688/whats-the-algorithm-behind-photoshops-black-and-white-adjustment-layer

Answer 1

您可以在 OpenCV 中完成。下面的代码将基本上执行您在 Photoshop 中执行的相同操作。您可能需要调整一些参数才能完全您想要的。

#include "opencv2\opencv.hpp"
using namespace cv;

int main(int, char**)
{
    Mat3b img = imread("path_to_image");

    // Use HSV color to threshold the image
    Mat3b hsv;
    cvtColor(img, hsv, COLOR_BGR2HSV);

    // Apply a treshold
    // HSV values in OpenCV are not in [0,100], but:
    // H in [0,180]
    // S,V in [0,255]

    Mat1b res;
    inRange(hsv, Scalar(100, 80, 100), Scalar(120, 255, 255), res);

    // Negate the image
    res = ~res;

    // Apply morphology 
    Mat element = getStructuringElement( MORPH_ELLIPSE, Size(5,5));
    morphologyEx(res, res, MORPH_ERODE, element, Point(-1,-1), 2);
    morphologyEx(res, res, MORPH_OPEN, element);

    // Blending
    Mat3b green(res.size(), Vec3b(0,0,0));
    for(int r=0; r<res.rows; ++r) {
        for(int c=0; c<res.cols; ++c) {
            if(res(r,c)) { green(r,c)[1] = uchar(255); }
        }
    }

    Mat3b blend;
    addWeighted(img, 0.7, green, 0.3, 0.0, blend);

    imshow("result", res);
    imshow("blend", blend);
    waitKey();

    return 0;
}

生成的图像是：

混合图像为：

Answer 2

这在过去一直是一个有趣的研究课题——主要是在遥感文献中。

虽然建议使用 OpenCV 的形态学方法在某些情况下会起作用，但您可能需要考虑更复杂的方法（取决于您的数据的可变性以及您想要构建的检测器的鲁棒性）。

例如，this paper, and those who cite it - 让您了解已尝试的内容。

务实地说 - 我认为一个巧妙的解决方案是更多地建立在统计纹理分析的基础上。有很多方法可以将图像的区域分类（然后计数）为属于纹理（共现矩阵、滤波器组、文本子、小波等）。

遗憾的是，这是 OpenCV 相当不足的领域 - 它只提供了有用算法的一个子集......但是，这里有一些快速的想法（none 我已经尝试过直接地，我所知道的是基于底层的 OpenCV):

使用 OpenCV Gabor 过滤器支持和聚类 (for example)。
您还可以使用 Local Binary Patterns.
一个新库 - 但可能与静态图像不太相关 - LIBDT

无论如何，我希望你能找到适合你目的的东西！

使用 opencv 在种植园航拍图像中分割树木的最佳方法

best way to segment a tree in plantation aerial image using opencv

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