近红外窄带光照下不同水果背景中桔小实蝇的图像分割

【目的】为了增强水果背景中桔小实蝇BactroceradorsalisHendel（双翅目实蝇科）的识别效果，研究了该种昆虫与不同水果之间的反射光谱差异。【方法】采用紫外可见光近红外分光光度计测量了桔小实蝇与16种水果在400~2500nm波段的反射光谱。在中心波长为565nm和827nm的窄谱带光源及日光3种光源分别照射下，分别拍摄各种水果背景中的桔小实蝇照片，并用大津Otsu算法对照片进行二值化处理。【结果】发现桔小实蝇的反射率随波长增加而缓慢地增大，最大反射率小于40%。而16种水果的最强反射峰全部或部分落在在777～896nm。不同水果平均最大反射率为41.10%～97.89%，与桔小实蝇在此波段的低反射率（约30%）形成强烈的反差。在827nm中心波长窄带光源照射下拍摄的照片中，发现桔小实蝇为黑色，而背景水果呈现大面积的白色，形成高反差，桔小实蝇很容易被辨识。相反，在日光和565nm中心波长窄带光源照射的照片中，水果背景存在较多的黑色斑块，容易与桔小实蝇的黑区混淆；或者该虫形成白斑，从而无法识别。【结论】选用近红外波段的窄带光源照射能明显提高桔小实蝇与水果图像的对比度，增强桔小实蝇的分割效果。