基于叶片特征的植物种类识别研究及识别系统实现

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1、学校代码10459学号或申请号201322182211密级专业硕士学位论文基于叶片特征的植物种类识别研究及识别系统实现作者姓名：姚明胜导师姓名：王杰教授学科门类：工学专业名称：控制工程培养院系：电气工程学院完成时间：2016年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyonPlantSpeciesRecognitionBasedonLeafCharacteristicsandRealizationofRecognitionSystemByMingshengYao

2、Supervisor:Prof.jieWangControlEngineeringSchoolofElectricalEngineeringMay2016学位旅文原创性声明：所呈交的学位论文，本人郑重声明，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体。，均己在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担学位论文作者：Ｍ報＼［，！曰期：７＾《年６月曰１多学位论文使用授权声明本人在导师指导下

3、完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印。本人离校后发表、、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文一使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者；則畔主凑曰期；《年＾月文曰摘要摘要植物的识别分类是保护与研究植物的基础

4、。随着信息科学技术的迅猛发展，图像处理与模式识别等技术在各个领域得到了广泛的应用。近年来，随着移动终端摄影技术的发展以及移动互联的推动，人们对植物认知的兴趣在逐步增强，这也为“植物种类识别”方向的APP开发提供了一种机遇。本文以植物叶片图像为研究对象，首先对植物叶片图像进行预处理，依次提取了叶片的纹理特征、形状特征，提出了AdaboostLDA分类算法，并利用该算法对植物叶片进行识别分类，然后在基于Android平台的移动客户端上完成了植物种类识别APP的开发。论文的主要工作如下：（1）为了最大限度获取叶片图像上有用的信息，本文对叶片图像分别进

5、行标准化处理、灰度化处理、图像二值化处理、形态学处理、图像锐化处理等一系列过程。（2）在综合研究了植物叶片图像的特征信息后，本文提取了叶片的周长、面积、直径等5个基本的几何特征，并进一步提取了纵横比、形状系数以及纹理特征等12个数字形态学特征，然后用PCA对特征进行了降维处理。（3）提出了一种分类算法-AdaboostLDA算法，该算法将LDA算法作为弱学习算法，利用Adaboost框架来提升LDA算法的性能。AdaboostLDA算法具有训练速度快、分类精度高的优点，相较于BP神经网络，在相近的分类精度基础上具有更快的训练速度。（4）实现了植

6、物种类识别系统，利用MATLABGUI建立了一套植物种类识别系统，并实现了基于Android平台的C/S架构植物种类识别系统，将科研成果转换为实际可用的APP。关键字：植物种类识别；特征提取；LDA；Adaboost；GUI；Android平台IAbstractAbstractPlantclassificationandidentificationisthebasisofthePlantProtectionandResearch.Withtherapiddevelopmentofinformationscienceandtechnology,i

7、mageprocessingandpatternrecognitiontechnologyhasbeenwidelyappliedinmanyfields.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofmobileterminalphotographyandpromotionofmobileInternet,peoplebecomemoreandmoreinterestedinthecognitionofplant,whichprovidesanopportunityforthedevelopmentofAPPa

8、bout"Plantidentification".Thisthesischoseplantleafimageasresearchobject,use