基于高分辨率光谱图像采集及混合模型的植物病害检测方法

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1、遠寧新化＊馨ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏＬｉａｏｎｉｎｙｇｙｇ损±穿恆巧交＇．ＴＨＥＳＳＤＥＧＲＥＥＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲ－ｗ基于高分辨率光谱图像采集及混合模型的植物病害检测方法作者姓名：张逸指导教师：曾子维教授专业领域：计算机应用技术答辩日期：２０１６年６月４日分类号TP39密级公开UDC单位代码10146学号133085211082硕士学位论文基于高分辨率光谱图像采集及混合模型的植物病害检测方法研究生姓名：张逸指导教师：曾子维教授工作单位：辽宁科技大学指导教

2、师：惠德建高级工程师工作单位：神华煤制油工程分公司论文提交日期：2016年6月1日答辩日期：2016年6月4日学位授予日期：授予单位：辽宁科技大学论文评阅人：曾子维教授工作单位：辽宁科技大学论文评阅人：外审教授工作单位：答辩委员会主席：李国瑞高级工程师工作单位：鞍山市国有资产管理公司PlantDiseaseDetectionhigh-resolutionimageacquisitionandspectralmixturemodel-basedapproachPlantDiseaseDetectionhigh-resolutionimageacquisitio

3、nandspectralmixturemodel-basedapproachByZhangYi(Majoringin)Supervisor:Prof.ZengZiweiAssociate:SeniorEngineer.HuiDejianJune4，2016独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外论文中不，，包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得狂宁科技大学或＂其５教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本硏究，所做的任何贡献均百

4、在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：心带日期：２０化年６月４日＾关于论文使用授权的说明本人完全了解辽宁科技大学有关保留：学校、使用学位论文的规定即，有权保留送交论文的复印件允许论文被查阅和借阅：学校可Ｗ公布论文的，全部或部分内容，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属于：保密□在年解密后透用本授权书。＂＂不保密□（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名：於如日期：２０１６年６月４日指导教师签名：續詞期：２０１６年６月４日中文摘要中文摘要基于数字化的无损伤的植物病害识别已成为作物病害诊断的趋势

5、，论文针对植物病害症状复杂、现有仅通过单一的图像对比识别的诊断技术检测效率低等问题，综合利用光谱成像、光谱分析、光谱数据库技术以及颜色科学等诸多领域的知识，开展对植物叶片主要病害的快速、无损检测方法研究，并在此基础上建立了病害的快速检测模型和病害诊断系统。通过对光谱立方体的构造的深入研究，基于高分辨率光谱图像格式，提出了一种通用的尤其适用于高分辨率图像光谱数据快速处理的数据结构；与SQLServer数据库结合，基于上述高分辨率光谱成像系统，对树木等园艺类植物的上百株样本的培养、采集和分析，获得了园艺类病害的大量的图像和光谱数据，为找到不同浓度，不同发病时段的

6、各种作物病害的光谱规律以及色彩差异提供了数据依据。本论文的研究结果为植物病害的快速诊断提供了新的手段，并为计算机技术、信息技术以及光谱技术在农业中的应用提供了实例，具有重要的理论和实践意义。文章从课题背景入手，在阐述成像光谱技术、植物病害检测相关理论的基础上，首先从光谱成像立方体的数据结构入手，介绍光谱成像技术的原理以及常见的光谱成像技术，并搭建基于病害检测光谱成像技术及LCTF的光谱成像硬件系统；接着讨论光谱图像数据的本地和网络的数据存储结构，并将提出一种针对高分辨率光谱图像数据的数据库模型以及本地化存储模型，对LCTF光谱成像系统的数据处理及相关的软件进

7、行设计；最后通过比较主成分分析法、线性判别分析、神经网络方法等几种常用的特征提取方法并总结了各种分析对其在病害判别分析中使用的适宜程度进行了分析，提出了一种基于Fisher方法的逐步判别模型进行光谱降维，并使用RBF神经网络对降维前后的光谱分类能力进行检验。关键词：植物病害；检测方法；高分辨率光谱成像iiABSTRACTABSTRACTDigitizednoninvasiveidentificationofplantdiseaseshasbecomeatrend-baseddiagnosisofcropdisease,Aimingplantdiseasesy

8、mptomcomplex,existingonlyt