运动图像识别技术在谷物害虫检测中的应用new

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1、模式识别运动图像识别技术在谷物害虫检测中的应用ApplicationofMovingImageDetectionTechnologyintheGrainPestClassification(1．华中科技大学2．河南工业大学)甄彤，Zhen，Tong摘要：描述了采用差分图像法实现对谷物害虫检测判断和三帧差分法实现谷物害虫图像恢复与提取的方法。该方法在连续3帧视频图像中．分别在1、2帧之间、2、3帧之间作差分运算，根据未变化区域与运动变化区域服从不同的统计规律，对差分图像作运动变化检测。该算法适于实现对仓储物害虫的快速鉴定和分类，实验结果令人

2、满意。关键词：谷物害虫检测；三帧差分法；运动变化检测中图分类号：1t3P274文献标识码：AAbstract：Amethodofusingdiferenceimagestodetectgrainpestswasdescribedandthree-imagediferenceWasadoptedtore-storeande~acttl1epestimages．Intl1ismetl1od．tl1edifierenceoperationsamongthreesequentialframeswereconductedfirstlybe—twee

3、ntl1eformerframesandtl1elatteronesinturn．Accordingtothediferentdistributionbetweenthemovingimageandtl1eunmov—ingpart．tl1ediferenceimageswereusedformovingdetection．Thismetl1adWasadaptivetobeusedintl1ereal—timevideosurveil—lancesystem．Thevalidit、r0ftl1emetl1adiSconfirmedbyi

4、mplementingtl1equickidentificationandclassificationofgrainpestsKeyWords：grainpestdetection,three-imagediference,movingimagedetection或区域集合。1引言根据我国的储粮国情。我们提出了基于图像识别运动检测是利用视频序列图像中的一对连续图技术的在线检测谷物害虫的方法。利用计算机视觉、像的差，将运动目标从背景图象中分离出来。常用的数字图像处理和模式识别技术相结合来实现谷物害运动目标提取方法可分为两类：基于运动检测的方

5、法虫在线检测系统。然后利用计算机图像处理技术，对和基于运动目标形状分析的方法。获取的谷物害虫数字图像进行预处理后。根据谷物害(1)基于运动检测的方法虫图像的一阶灰值直方图和图形的目标区域。自动提这类方法假设场景中只有运动目标运动。因此检取谷物害虫图像的纹理等特征。进行分类识别。测出的运动区域即为运动目标所在区域。一般方法有：2硬件系统组成I背景减除法，利用当前图像与背景图像的差分来检测出运动区域：根据粮堆实际需要设计并制作了陷阱式诱捕器。II时间差分法．在连续的图像序列中两个或三个分别针对不同活动习性的害虫应用粮堆内部、粮堆表相邻帧间采用

6、基于像素的时间差分．得到帧差图像．面(层)和仓内空间的诱捕器。引诱害虫进入诱捕器中，并且对其进行后处理来提取出图像中的运动区域。对害虫活动图像、数量等进行实时采集和检测。并设计III光流法。采用了运动目标随时间变化的光流特性。制作储粮害虫智能检测系统的硬件结构。利用数字图(2)基于运动目标形状(Shape)分析的方法这类方像处理技术。为获取高质量的害虫样本图像提供条件。法充分利用了运动目标形状的先验知识。使用模式识害虫智能监测系统可分硬件和软件两部分。其硬别及概率推理的手段从图像中检测运动目标区域。可件主要包括取样机构、均匀光照室、视觉系

7、统等几部分为两种：分。其总体组成如图1所示。I模板匹配法．将不同姿态的运动目标形状作为模板。与输入图像特征进行匹配。可以找出与运动目标相似的形状模式。II概率推理法。利用了运动目标形状的几何和拓扑约束关系．从图像中寻找满足运动目标约束的区域甄彤：副教授博士CCD害虫收集器基金项目：国家“粮食丰产科技工程”项目(2004BA520A)系统的工作过程如下：取样机构将害虫诱捕入陷河南省自然科学基金(0311012400)(奎蛋自控胃邮局订阅号：82．946360元，年一233—模式识别中文核心期刊‘微计算机信息>(测控自动化)20o6年第22卷

8、第7-1期阱式诱捕器，在光照室由装在正上方的CCD摄像机实其中，如公式(1)所示，在第k帧图像fk(X，y)中，(x，时摄取粮食样本的图像序列(静态)；采集卡将采集到y)是静止的背景，mk(X