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随着计算机硬件成本的下降、CPU运算速度的提高、计算机处理能力的增强以及图像处理与识别技术本身的专业化发展,数字图像处理与识别技术在农业上的应用越来越广泛,并将成为实现农业信息化与自动化的重要技术力量。本论文以计算机图像处理技术为重要技术手段,综合运用图像处理、植物生理学、色度学、模式识别等方面的知识,研究利用计算机图像处理技术进行黄瓜霜霉病的病害识别与诊断。只有正确识别病害,才能对症下药,减少生产损失,增加农民收入。要达到对各种病症准确无误的识别,必须利用计算机图像处理与识别技术,并研制出应用软件,以克服人的视觉系统的观察误差。 本论文研究内容包括以下四个部分: 一、病害样本图像采集 在领域专家用于进行科学研究的黄瓜生产田霜霉病实验区,进行黄瓜苗期与成株期病害样本的采集。根据病害叶片的采样要求,利用光照系统和计算机图像处理装置进行病害样本的图像采集。 二、病害图像的预处理 无论采用何种装置,采集到的图像往往不能令人满意,必须对图像进行预处理以改善图像质量。本研究首先从选择图像的背景入手,选择白色作为病害图像的背景;再通过阈值处理把叶片图像从背景中分离出来;对黄瓜病害图像进行平滑处理以去除噪声;为了有效提取黄瓜霜霉病的病斑形状,采用了微分变换来对图像进行边缘检测。为下一步图像识别打下良好基础。 三、病害的识别与诊断 综合应用颜色、纹理、病斑形状三方面的特征参数,对病害进行识别和诊断。比较几种常见的色度学系统特点,进行颜色特征参数的提取;分别利用灰度共生矩阵和小波变换法对图像的纹理特征进行研究;对病害叶片病斑部位进行形状特征参数的提取。建立识别病害叶片的识别模型,构建了模式识别分类器;引入隶属度原则识别法进行模糊识别。根据黄瓜霜霉病病斑形状呈不规则的多角形这一典型特征,对黄瓜霜霉病进行识别,取得了较好的效果。 四、计算机图像处理与识别软件系统开发与试验修证 以VC++6.0作为软件开发工具,编写图像处理程序代码,最终形成适用的图像处理与识别系统。结合黄瓜生长过程,分苗期和成株期两个阶段分别进行样本采集。按