基于油茶毛虫图像的特征提取.pdf

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1、I．．学銮⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一基于油茶毛虫图像的特征提取中南林业科技大学计算机与信息科学学院佘绍军李虹谢林波胡俊【摘要】油茶是我国华中地区重要的经济作物，果实产量受虫害影响较严重，其中油茶毛虫的危害最大。本文首先对基于图像的昆虫特征提取的主要方法进行综述，然后将搜集到的油茶毛虫生态学、形态学、生物学等特点作为理论依据，最终提出具有针对性的特征提取方法。本文为解决油茶害虫图像区域分割以及模式分类等关键问题提供基础数据。【关键词】图像处理；油茶毛虫；特征提取油茶作为世界四大木本食用油料植物之表1各种颜色对应的H值范围一，具有很高的综合利用价值，但产量却

2、不颜色红色黄色高。其中，由害虫造成的落花落果是影响我H值0～20，340~36050～7O国油茶产量的重要因素。在众多种类的害虫表2油茶毛虫颜色提取统计结果当中，油茶毒蛾(EuproctisPseudoconspersa颜色红色黄色白色黑色Strand)是华中地区最为常见的油茶害虫，面积1251l387349其幼虫被称为油茶毛虫、茶辣子、毛辣虫，周长l4O10476452以油茶叶为食，群集为害。宽度137957近年来，现代农业渐渐向着计算机化、高度87491174数字化以及人工智能化的方向迈进，这就使表3油茶毛虫颜色提取统计结果实现油茶害虫的自动识别

3、和计数变成可能。实验图1实验图2实验图3图像特征提取就是将图像的视觉特征进行数0。L10．37360．74890．108098字化，是实现昆虫图像自动识别和计数的基O。L23877．786l836．4752947．570础。本文将以油茶毛虫作为研究对象，从生0。P0．07460．0274OO17309态学、形态学、生物学等角度出发，分析国0。D28465．9319373．4720955．76内外针对类似昆虫特征提取的现有方法，为45。L10．92730．52740．0837提取油茶害虫特征探索较为快捷、准确的方45。L22737．983351．283

4、826．151法。45。P003270．02l6O．O16345D28364．823972．378567．021．颜色特征90L1O．277500l730．6522颜色特征是在图像检索中应用最为广泛90L2746520263．82746．26749的视觉特，主要原因在于颜色往往和图像90。P0．O2170．08350．0713中所包含的物体或场景十分相关。常用的颜90D582．146330762．371O1．7360色特征提取方法有颜色直方图、颜色矩、颜135。L10．6258O．37320．0622色集、颜色聚合向量以及颜色相关图等。利l35。L2

5、3．5289183．826856905用颜色特征可以有效地识别颜色丰富、有明135。P0．0635004780．0352显对比、生命周期内颜色信息稳定的昆虫。l35D74．726020576．41639．9021．1现有昆虫颜色特征提取研究现状刘芳等利用R、G、B、L这4个颜色的一试验得出每个颜色相应的H值如表1所示。AIGabor滤波器提取昆虫图像的纹理特征，维直方图，结合红、绿两种颜色和色度的选取这四种颜色之后，就对这四种颜色再用SVM算法对5种蝶类进行识别。将Gabor二维直方图来提取蝴蝶的颜色特征，通过对提取其5种形态特征，分别为面积、周长、

6、与AIGabor纹理提取结果进行比较，结果表正反两面的特征图表数据的分析使用神经宽度、高度。经过试验，各颜色的统计结果明AIGabor的昆虫识别算法可以克服图像分网络实现对蝴蝶的自动识别。准确率可达如表2所示。辨率、光照等因素的影响，识别率更高。95．2％。但缺点在于不同颜色的蝴蝶可能也其中，面积为颜色所对应的像素点的2．2油茶毛虫纹理特征提取研究有类似的特征统计数据，因此有必要结合颜个数；周长为颜色对应的边缘的像素点的个昆虫纹理提取的常用方法是以灰度级色特征的空间位置来提高识别率。数；宽度为颜色水平方向上对应的像素点的空间相关矩阵作为基础共生矩阵。

7、图像中1．2油茶毛虫颜色特征提取研究个数；高度为颜色在垂直方向上对应的像素连续、共线、具有相同灰值的像素点个数油茶毛虫头部呈黄褐色，背线呈暗褐点个数。称为图像的游程长度。灰值游离矩阵是用色，亚背线、气门I_．线棕褐色接近黑色，密普遍来讲颜色特征对于图片视角、方来检测图像像素点在特定四个方向上灰值生黄白色长毛。如图1所示：向的、尺寸的依赖比较小，鲁棒性比较高。(1～8)，游程长度(1～256)为像素点串但是单凭颜色特征是无法对油茶毛虫进行识出现的次数，这里就使用灰值游离矩阵来对别的，首先油茶毛虫的图片识别在野外环境油茶毛虫的纹理特征进行提取。拍摄会受到

8、光照影响，其次油茶毛虫在不同将油茶毛虫图像提取0。、45。、90。、135的生长环境、不同生长期的颜色也会发