Leaf shape based plant species recognition

1,114 Views

Pengenalan jenis tanaman dengan paramater morfologi daun telah banyak dibahas, artikel yang penulis bahas untuk mempermudah kalian memahami cara perhitungan berbasis morfologi, banyak artikel softscient yang harus kalian baca terlebih dahulu seperti edge detection, rotasi object seperti berikut ini

Image Rotation

Contents

1 Image Rotation
2 Area dan Perimeter
3 Convex Hull
4 Aspect ratio
5 Rectangularity
6 Area ratio of convex hull
7 Perimeter ratio of convex hull
8 Sphericity
9 Form factor

Semua gambar yang digunakan harus dilakukan rotasi agar mendapatkan gambar yang konsisten, perhatikan gambar dibawah ini

https://softscients.com/2020/04/03/buku-pengolahan-citra-digital-dengan-matlab-center-of-gravity-dan-orientation-image/

Sehingga mudah menghitung dimensi terpanjang dan terpendek pada sebuah objek, sebaiknya jika terdapat sebuah tangkai agar dihilangkan saja, karena akan sulit mendeteksi arah rotasi

Area dan Perimeter

Area sering disebut dengan luas / jumlah pixel, sedangkan perimeter sering disebut dengan tepi/keliling.

Untuk gambar berikut area $A_{ROI}$ == 40, sedangkan perimeter $P_{ROI}$ == 22, untuk mendapatkan perimeter dengan cara edge detection / boundary ref: https://softscients.com/2020/04/03/buku-pengolahan-citra-digital-dengan-matlab-edge-detection-dengan-trace-boundary/

Convex Hull

Adalah titik terluar dari sebuah gambar, perhatikan perbedaan antara Area/ROI dengan convex hull (garis biru) dibawah ini

Aspect ratio

Gambar awal akan dideteksi terlebih dahulu arah rotasinya kemudian dibuat sejajar 90 derajat, kemudian dicari $D_{max}$ dan $D_{min}$ . Untuk menghitung ratio antara dimensi panjang maksimal dan minimalnya

$AR=\frac{D_{max}}{D_{min}}$

Rectangularity

Perbandingan antara AROI (area pixel gambar) dengan Dmax dan Dmin nya.

$R=\frac{A_{ROI}}{D_{max} \cdot D_{min}}$

Area ratio of convex hull

Perbandingan area ROI dan convex hull

$CA=\frac{A_{ROI}}{A_C}$

Perimeter ratio of convex hull

Perbandingan antara perimeter ROI dan convex hull

$CP=\frac{P_{ROI}}{P_C}$

Sphericity

Perbandingan antar inner dan outer circle, perhatikan gambar berikut

$S=\frac{r_i}{r_c}$

r_i adalah radius of incircle of the ROI dan

rc adalah radius of the excircle of the ROI.

Form factor

Dirumuskan sebagai berikut

$F=\frac{4 \pi A_{ROI}}{P^2_{ROI}}$

Digunakan untuk menghitung roundness (description characteristic independent of linear transformations)

Berikut hasil dari perhitungan atas menggunakan Matlab

menghitung nilai aspect_ratio ...... persamaan 3.1

AR =

    1.4765

menghitung rectangularity ..... persamaan 3.2

R =

    0.7006

hitung area ratio of convex hull .........persamaan 3.3

CA =

    0.3797

hitung perimeter ratio of convex hull ... persamaan 3.4

CP =

    0.5980

Feature Extraction
aspect ratio : 1.4765
rectangularity : 0.7006
area ratio of convex hull : 0.37971
perimeter ratio of convexhull : 0.59802
Sphericity  : 0.67726
circularity  : 0.084772
form factor  : 0.7542

ref:

Leaf shape based plant species recognition, Ji-Xiang Du; Xiao-Feng Wang;Guo-Jun Zhang