Using a reference color plate to calibrate soil color measured with smartphone cameras
Notice bibliographique
Résumé
Soil color has long been used as an indicator for soil properties such as soil organic carbon and soil moisture. Recent developments of citizen science have seen increased use of smartphone cameras for soil color measurement. However, there are high errors associated with this technique, especially when used in the field. A major source of the errors is that the color in the smartphone images for a given object is strongly affected by the type of smartphone used and the environmental lighting conditions. To reduce this error, we propose to calibrate the color in a smartphone image by including reference color objects in the picture while taking the photo. To examine the validity of this calibration method, we used a commercially available color plate with 24 color squares covering a wide range in the color space as the reference color objects. The color plate was placed together with 7 Munsell soil color sheets covering the range of soil colors observed in Canada. Pictures were taken with four different smartphones under six lighting conditions. Each color square in the color plate and each color chip in the Munsell soil color sheets were measured with a FieldSpec4 SpectroRadiometer. The FieldSpec4 measurements were converted to RGB values in the RGB color space and Hue, Value, and Chroma in the Munsell color space. These values were considered as reference values (true values). Meanwhile, for each color square in the color plate and each color chip in the Munsell soil color book, the RGB values in each smartphone image were extracted. They were converted to Hue, Value, and Chroma in the Munsell color space as well. These values derived directly from the smartphone images were considered the raw values for the smartphone images. For each smartphone image and for each color parameter, a linear regression was established between the raw and reference values of the color squares on the color plate. For other objects in the same picture, the calibration was conducted by applying the regression equation to adjust the raw values to the calibrated values. The validity of the calibration method was examined by comparing the calibrated values to the FeildSpec4 measured reference values. The results show that the raw values had significant bias for some smartphones and under some lighting conditions. After calibration, the bias has been reduced for most color parameters. In particular, the variations associated with different smartphones and different lighting conditions have been reduced. With the Munsell soil color sheets, the calibrated Hue, Value matched well with the values indicated on the sheets, a substantial improvement from the raw values. However, the calibration did not seem to work well with Chroma and there was no improvement after the calibration process for Chroma.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».