试析基于图像处理和模式识别技术的黄瓜病害识别研究

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1、吉林农业大学硕士学位论文基于图像处理和模式识别技术的黄瓜病害识别研究姓名：彭占武申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：袁洪印20070601基于图像处理和模式识别技术的黄瓜病害识别研究摘要蔬菜作为我国农作物中的重要经济作物，在我国农业生产中占有较大的比例。有害生物是蔬菜生产的重要限制因素，而不合理使用农药造成了蔬菜产品农药残留超标和环境污染。因此，准确迅速地识别蔬菜的病虫害，及时地采取有效的防治措施是蔬菜病虫害防治的关键技术。首先，介绍了我国农业生产者对作物病害识别的现状，指出了正确识别作物病害的必要性。接着，

2、以计算机图像处理为主要技术手段，综合运用图像处理、模糊数学、遗传算法、模糊识别等方面的知识，研究了蔬菜病害图像自动识别的方法。以生产中最为常见的黄瓜病害为研究对象，作了如下的研究工作：1．利用图像采集装置收集了黄瓜病害图像样本，根据专家的建议共采集病害图像168幅，其中包括霜霉病、白粉病、叶斑病、细菌性角斑病、斑点病、炭疽病六种黄瓜最常见的病害。2．研究了病害图像的预处理方法，主要进行了图像灰度变换处理、图像平滑处理、图像增强处理、以及边缘检测等。3．对处理后的病害图像从灰度统计量、颜色、几何形状三方面进行了特征提取。初

3、步提取了14个特征值，再利用遗传算法对这些特征值进行优化和选择，最终得到8个最具有代表性的特征参数。4．尝试了利用模糊模式识别对黄瓜病害图像进行分类，研究了隶属原则识别法和择近原则识别法，设计了相应的分类器，并建立了病害诊断模型。5．利用Visualc++作为开发工具，编写了“黄瓜病害图像处理与识别系统”，实现了对黄瓜常见病害图像的处理与识别。本研究采用了模糊模式识别对黄瓜病害进行分类是一种全新的尝试。人类的思维活动是一个具有大量模糊性的推理过程，人类识别图像在某些方面比机器优越，就在于人类能够根据模糊逻辑进行推理。对于

4、自然生长的植物，其发生病害部位形态各异，利用模糊识别能够更好地对其进行分类。本文从图像采集、图像预处理、特征提取、模式识别等几个方面都进行了方法研究，取得了较理想的研究结果。对于六种病害的平均识别准确率达到93．3％，明显高于人工识别的准确率。关键词：蔬菜病害，图像处理。特征提取。遗传算法．模糊识别ResearchoncucumberdiseaseidentifyingbaseonimageprocessingandpatternrecognitiontechnologyAbstractVegetableasimport

5、anteconomycropofourcountryoccupiesquiteafewproportioninagriculturalproduction．Pestisthemainlimitingfactorinvegetableproduction，andmisusingpesticideleadtovegetablehighpesticideresiduesandenvironmentpollution，∞identifyingvegetablediseaseaccuratelyandpreventingeffec

6、tivelyisthekeytechnology．TIlisarticlefirsthasintroducedtheactualityofcropdiseaseidentifyandpointedoutit'snecessity,thentakingcomputerimageprocessingasmaintechniquemeasure，hasstudiedthemethodsofautomaticrecogmfioninvegetablediseaseimage，integratedimageprocessing，f

7、uzzymathematicsandgeneticalgorithmTakingthemostcommoncucumberdiseaseastheexample，andmainresearchworkisasfollows：1．Collected168diseasespecimenusingdigitalcameradependontheadviceofexperts，includingdownymildew,powderymildew,leafspot，bacterialangularleafspot,spotdise

8、aseandanthracnose。6commondiseasesofcucumber．2．StudiedthepreprocessingmethodsofdiseaseImages，includingmonochrometransformationprocessing，smoothhanding，enhanceme