基于光流与熵统计法的花卉生长视频关键帧提取算法

第

28

卷

2012

年

第

1

7

期

9

月

农

业

工

程

学

报

T

ransactions

of

the

Chine

s

e

Society

ofAgricult

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ral

Engi

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V

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.

28

N

o

.

17

Sep.2012

125

基于光流与熵统计法的花卉生长视频关键帧提取算法

林

※

闫

王

璐高

磊李小婉

北京林业大学工学院北京

100083



摘

要

花卉生长过

程

原

始

视频数据

量大

冗余信

息多

。为了获

得便

于研究人

员使

用的压缩

比高

、数据量

小、

包

含丰富

生

长

细

节信息

、

流

畅

自然、

花

卉

生

长过程

视

频



引入了

关

键

帧

提取方

法

对

原

始视频

进

行

处

理。根

据

花

卉

生

长过程

的

特

点

选择

运

动

检

测相关

算

法

进

行测试

。

对

传

统的帧

间

差

分

法进行

了

仿

真

分析

并

提

出

了一种

新

的

基

于

光流法

及

运

动

方向信

息

熵

统

计的关

键

帧

提

取方法

。

试

验

证明

该

方

法

明显优

于

帧

间

差分法



在

提

取相同

数

量

关

键

帧的情况下能够更完整的表现花卉运动细节。该研究可为花卉生长过程的动态监测提供参考。

关键词

图像

处理熵光流关键帧提取花卉

doi



10.3969/j.issn.1002

-

6819.2012.17.018

中图分类号

TP391

文献标志码

A

文章编号

1002

-

6819(2012)

-

17

-

0125

-

06

王

璐高

林闫

磊等

.

基于光流与熵统计法的花卉生长视频关键帧提取算法

[J].

农业工程学报

2012



28(17)



125



130.

W

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Lu,

Gao

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125



130.

(in

Chi

n

ese

with

English

abstract)

[8]

研究中极

具

挑战性的

课

题

为

了逼

真的模拟

花

朵

开放的过程



首先需要对真实的花朵开放过程有正

确的认识

。

由于花卉开放过程一般非常缓慢



人眼

无法直接观测



研究人员通常在温室中通过拍摄连

续照片的方法实现



比如

Li

a

ng

H

a

i

y

i

等

[9

]

为了

研

究

百合花花瓣与花托等结构的受力情况



在温室中通

过每分钟

拍

摄照片再

合

成视频的

方

法来呈现

百

合

花开放过程



这样合成的视频短片可以基本满足观

察运动的要求但以上方法还存在一些不足

1

由于花

卉

的开放过程速度不统一传统方

法合成的

视

频附带很

多

冗余信息



且占用时

间

较

长而重要信息因为其运动较快易被快速掠过。

2

视频较

大

不利于存储和无线传输。

为解

决以

上问题



本文拟应用提取花卉生长关

键帧序列的方法来呈现花卉快速生长过程

。

关键帧

是具有代表意义的重要图像帧在视频监控领域

它是表征

视

频中观测

目

标重要运

动

变化信息

的

关

键图像帧

[10

]

。

目前在计算机视觉

、

图像处理领域已

经

提出

了

很多

基

于运

动

分析

的

关键

帧

提取

算

法



如帧

间

差分

法

背

景

减法



光流

法

以及

一

些改

进

算

法

[1

1

]



帧间差分

法

与背景减

法

适用于固

定

摄像机的

情

况

下



算法易于实现



但对场景变化比较敏感



精确

0

引

言

植物形态学的目的在于描述植物形态研究其

规律性



为植物生长建模与仿真提供依据



利用计

算机视觉

及

图像处理

技

术来分析

植

物形态已

经

成

为一个热

门

的研究课题

[1

]

如

李

灿

灿

等

[2

]

提出

改

进

的

Sobel

算

子和色调信息相结合的叶脉提取算法

能更准确地提取叶脉信息

Ticay

-

R

i

v

as

等

[

3

]

基于几

何学

、

傅里叶算子及色彩特征使用复拉伸法对花粉

进行了分

类

毕昆等

[

4

]

对

小麦图像

进

行形态学

运

算

及特征提取



设计了神经网络分类器



提高了识别

准确性。

以

上研究都

是

针对于植

物

的静态形

态

特

征



而植物的生长是一个动态的过程



这个动态连

续的过程

更

真实的揭

示

各种形态

结

构的发生

和

发

育

[5]



国

内

外

也有一些

学

者对植物

的

动态生长

过

程

进行

了

研

究



Sak

a

m

o

toT

[6

]

使

用

作

物

的昼

夜

影

像

测

量作物形

态

的季节性

变

化马雅

昱

等

[7]

对菊

花等时

间间隔定时拍摄



将得到的图片进行分析



得到了

菊花白天生长率大于夜晚生长率的规律。

花卉植物形态和生长可视化仿真是虚拟植物

收稿日期

2012

-

03

-

2

7

修订日

期



2

012

-

08

-

14

基金项目北京市自然科学基金资助项目

6

1

2

3

0

3

5



作者简介

王

璐

1

9

8

7





女



新疆伊犁人主

要

研究方向无损

检测与图像处理。北京

北京林业大

学工学院

1

0

0

0

8

3

。

E

ma

il:

luluw

a

ng

1

1

1

9@1

6

3.

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o

m

※通信作者

*

*

1

9

5

8







副

教授博士。主

要

研究方向林业

与园林机械自动化。北京

北京林业大学工学院

1

0

0

0

83

。

E

ma

il:

g

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0

2

1

5

@163.

c

o

m

[12]

[

13]

度差



W.

Wolf

等

提出了光流分析算法



光流

属于较高层次的视觉表达



不需要预知场景的任何

信息且可获得完整的运动信息缺点是计算量大

近几年研究人员多提出改进的

、

混合的算法来满足

相关知识

基于关键帧提取技术的花开过程视频监测系统开发及试验
基于深度学习的植物病虫害识别方法与流程
毕业设计：基于深度学习的野生花卉识别分类算法系统 目标检测
基于多视图特征融合的植物病害识别算法
遥感技术在森林树种多样性监测中的应用研究进展
基于R语言的害虫预测算法设计
【2016年第1期】基于大数据的小麦蚜虫发生程度决策树预测分类模型
基于Perlin噪声的花卉仿真算法研究
农业机械学报杂志
花卉与园林花卉

原文链接: 基于光流与熵统计法的花卉生长视频关键帧提取算法 https://www.huajiangbk.com/newsview299495.html