基于叶片图像特征数字化信息识别7种柳属植物1）.pdf

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1、第４２卷第１２期东北林业大学学报Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．１２２０１４年１２月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＯＲＴＨＥＡＳＴＦＯＲＥＳＴＲＹＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＤｅｃ．２０１４１）基于叶片图像特征数字化信息识别７种柳属植物杨天天潘晓星穆立蔷（东北林业大学，哈尔滨，１５００４０）摘要通过对７种柳属植物的３５０枚叶片进行实验处理，测量所需的数字化植物特征，在单一指标判别分析中，仅有“长宽比”作为识别这７种植物的最有效的单一指标；在双重指标的判别分析中，“最宽处”ד叶脉值”、“最宽处”ד短弧距”、“最宽处”ד长弧距”、“周长比”ד膜周长

2、比”、“短弧距”ד上外距”、“长弧距”ד上外距”这６组双重指标对７种植物的识别正确率均达到１００％，同为最优双重指标。试验结果表明，上述６组最优双重指标可以完全识别出这７种植物。因此，基于数字化的叶片图像特征的信息识别物种是可行的，为今后植物物种识别研究奠定了基础。关键词柳属植物；叶片；判别分析；物种识别分类号Ｓ７１８．４９IdentificationofSevenSalixSpeciesUsingDigitalInformationAnalysisofLeafImageCharacteristics／ＹａｎｇＴｉａ

3、ｎ-ｔｉａｎ，ＰａｎＸｉａｏｘｉｎｇ，ＭｕＬｉｑｉａｎｇ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）／／ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒ-ｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．－２０１４，４２（１２）．－７５～７９ＷｅｓｔｕｄｉｅｄａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｅｃｏｇｎｉｚｉｎｇｄｉｇｉｔａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｓｅｖｅｎSalixｓｐｅｃｉｅｓ．Ｉｎｓｉｎｇｌｅｉｎｄｅｘｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔａｎａｌｙ-ｓｉｓ，ｏｎｌｙ“ａｓｐｅｃｔｒ

4、ａｔｉｏ”ｉｓｔｈｅｍｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｆｏｒｔｈｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｓｅｖｅｎｓｐｅｃｉｅｓ．Ｉｎｄｏｕｂｌｅｉｎｄｅｘｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｃｏｒｒｅｃｔｒａｔｅｓｏｆｓｅｖｅｎSalixｓｐｅｃｉｅｓｏｆｓｉｘｓｅｔｓｏｆｄｏｕｂｌｅｉｎｄｅｘ，“ｗｉｄｔｈ”דｖｅｉｎｖａｌｕｅ”，“ｔｈｅｗｉｄｔｈ”דｓｈｏｒｔａｒｃｄｉｓｔａｎｃｅ”，“ｗｉｄｔｈ”דｌｏｎｇａｒｃｄｉｓｔａｎｃｅ”，“ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ”דｍｅｍｂ

5、ｒａｎｅｐｅｒｉｍｅｔｅｒ”，“ｓｈｏｒｔａｒｃｄｉｓｔａｎｃｅ”דｏｎｔｈｅｐｉｔｃｈ”，ａｎｄ“ｌｏｎｇａｒｃｄｉｓｔａｎｃｅ”דｏｎｔｈｅｐｉｔｃｈ”ａｒｅｕｐｔｏ１００％，ａｎｄｓｉｘｓｅｔｓａｒｅａｌｌｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｄｕａｌｉｎｄｅｘ．ＴｈｅｓｅｓｉｘｓｅｔｓｏｆｄｏｕｂｌｅｉｎｄｅｘｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｉｄｅｎｔｉｆｙｓｅｖｅｎSalixｓｐｅｃｉｅｓ．KeywordsSalxi；Ｌｅａｖｅｓ；Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；Ｓｐｅｃｉｅｓｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ

6、基于植物图像数字特征的物种识别是植物物种叶片识别，意义不大。本研究选取的是杨柳科（Ｓａｌｉ-鉴定工作采用的新方法。虽然，植物的繁殖器官是ｃａｃｅａｅ）７种同为柳属（SalixＬｉｎｎ．）的植物，旨在找植物识别的主要依据，但花期、果期存续时间短，植出有效的叶片特征的数字化指标，运用数学统计分物样本不易获取，而叶片作为植物识别的重要性状析方法，通过植物叶片简单、快速、有效地识别７种之一，具有留存时间长，样本易获取等优点，虽然叶柳属植物，为今后植物物种识别及鉴定工作提供新的形态变异显著，但其变异只在一定的范围之方法。［１］内。

7、基于植物叶片信息识别的研究已有很多，从［２－３］1材料与方法最早的手工测量叶长、叶宽等，到运用图像分析软件来快速、精确地测量叶片的各项参数。计算机选取了７种较常见的柳属植物，为大黄柳辅助植物分类与识别系统，最早是在２００３年由祁亨（SalixraddeanaＬａｋｓｃｈ．ｅｘＮａｓ．）（１号）、粉枝柳年提出的，他是基于叶子特征的计算机辅助植物识（SalixroridaＬａｋｓｃｈ．）（２号）、谷柳（Salixtaraikensis［４－５］别模型和叶缘锯齿特征来识别植物的，随后的Ｋｉｍｕｒａ）（３号）、旱柳（Salixm

8、atsudanaＫｏｉｄｚ．）（４研究都运用了计算机辅助技术，发展至今，已有基于号）、蒿柳（SalixviminalisＬｉｎｎ．）（５号）、杞柳（Salxi叶片特征或叶片轮廓质心的神经网络分类器等这样integarＴｈｕｍｂ．）（６号）、崖柳（SalixfloderusiiＮａｋａｉ）高精度的系统识别分类方法，所获