基于内容的杂草种子图像检索系统的研究与实现

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2、的独创性声明本人声明：所呈交的专业学位硕去论文是我个人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究结果；论文中的研究数据及结果的获得完全符合学校《关于规范西北》如果违反化规定一农林科技欠学研究生学术道德的暂行规定，切后果与法律责任均，由本人承■担。＾乂尽我所知，瞭了文中待别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人色经发表或撰写过的研究结果，也不包含其他人和自己本人已获得西北农林科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一工。与我同作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文的致谢中作了明确的说明并表示了谢意。

3、研生签名：时间：年目究如月ａｔ如种生导师指导研究学位论文的承诺本人承诺：我的专业学位硕去研究生巧所呈交的硕去学位论文是么栽＾指下独立展研究工及取的研究结果，于现职工的结，严导开作得属我岗务作果并格按照校《关规西北技大德规定》而获结学于范农沐科学研究生学术道的暫行得的研究枚大》果。如果违反《关规范西北技研究生道德规，学于农林科学学术的督巧定我愿接受按学校有关规定的处罚处理并承担相应导师连任。带责导签名：：曰师时间月年从ｒ４如Classificationcode:TP391Universitycode:1071

4、2UDC:004Postgraduatenumber:2014051375Confidentialitylevel:OpenThesisforMaster’sDegreeNorthwestA＆FUniversityin2016RESEARCHANDDEVELOPMENTOFCONTENT-BASEDIMAGERETRIEVALSYSTEMWITHWEEDSEEDSMajor:AgriculturalExtensionResearchfield:AgriculturalinformatizationNameofPostgraduate:TianJ

5、ingAdviser:Prof.CaiChengDateofsubmission:May,2016YanglingShaanxiChina基于内容的杂草种子图像检索系统的研究与实现摘要杂草已经对农林业安全构成威胁，为从源头上禁止和限制杂草，杂草种子的快速准确检疫鉴定对植物检疫、杂草防治及农业生产具有重要意义。针对传统识别方法速度慢、效率低的特点，本文采用基于内容的图像检索技术实现杂草种子的自动鉴定，但现有的基于内容的图像检索系统多为通用型检索系统，未针对杂草种子图像的特性进行优化，而面向领域的检索系统也只有关于豆科类杂草种子的检索系统，不能够满

6、足用户所有类别杂草种子的检索需要。鉴于以上系统存在的不足之处，本文针对杂草种子图像中杂草种子的特点提取特征，设计并实现基于内容的杂草种子图像检索系统，通过系统检索，从而实现帮助检疫人员自动鉴定杂草种子的类别。本文的内容从以下几个方面展开：（1）杂草种子图像的预处理。为了避免一些噪声干扰杂草种子图像检索效果，本文在提取杂草种子图像特征之前，采用PCA方法计算出杂草种子图像的旋转角度，然后旋转图像，使杂草种子的长主轴垂直于水平方向，并统一旋转后图像的大小，实现原始杂草种子图像多角度多尺度归一化。（2）杂草种子图像特征提取。通过实验筛选SIFT、OR

7、B、FREAK、BRISK、SURF和HOG特征。选择SIFT作为杂草种子图像特征提取算法，并用BOW模型对SIFT特征进行优化。通过实验表明，当视觉词典大小为200和SIFT-BOW直方图计算的距离度量方法采用欧氏距离时，最好的匹配效果中，平均检索秩（AR）能够达到0.5405，平均归一化调整后的秩（ANMRR）能够达到0.5547，也就是说在前K个检索结果中得到的正确图像占54.05%，有55.47%的正确图像的排序靠前。（3）设计并实现基于内容的杂草种子图像检索系统。该系统主要实现杂草种子图像的检索和浏览。系统采用C/S体系结构，用WCF

8、技术开发WebService，客户端调用WebService的服务接口，实现信息交换。系统开发使用WPF/MVVM设计模式，由模型（Model）、视图