基于GDI+技术的农作物缺素叶片浏览库的设计与实现
基于支持向量机的农作物缺素症状诊断方法
基于支持向量机的农作物缺素症状诊断方法摘要:针对如何利用农作物叶面颜色特征判断其营养症状的实际问题,应用数字图像处理技术和最小二乘支持向量机,提出一种基于支持向量机的农作物缺素症状诊断方法。
首先运用数字图像处理技术计算农作物叶面颜色特征;然后将归一化颜色空间特征输入最小二乘支持向量机,相应缺素症状作为输出,通过遗传算法确定最优组合参数,进而建立了农作物缺素症状诊断方法。
通过大豆缺素症状实际资料的仿真诊断结果表明,该方法速度快且精度高,具有良好的适应性和实用性。
标签:农作物缺素;诊断方法;颜色特征;支持向量机引言农作物叶片表面不同的颜色特征及规律,可反映其不同的营养状况,对于农业生产的高效益且可持续发展非常重要[1]。
20世纪90年代,国内外学者已经开始使用图像处理技术应用到农作物营养信息监测方面的研究[2],将数字图像的多维特征与智能信息处理技术有机结合[3-5],为农作物缺素症状诊断提供了理论基础。
文章以大豆叶面的彩色图像为研究对象,应用数字图像处理技术计算大豆缺素症状发生时叶面的颜色特征向量,然后将归一化颜色空间特征向量输入最小二乘支持向量机,并运用遗传算法确定最优组合参数,建立大豆叶面颜色特征与相应缺素症状非线性映射关系,从而提出一种基于支持向量机的农作物缺素症状诊断方法。
为自然条件下利用智能移动终端解决农作物营养症状及施肥提供技术支持,发挥信息智能处理技术优势为农业生产服务。
1 农作物叶面颜色特征本研究在适合的自然条件下,利用彩色数码相机采集不同缺素症状的大豆植株的单叶图像,如图1所示。
大豆叶面数字图像的颜色信息作为其营养诊断及生长发育的指标,依据文献[6]选择机器视觉处理设备的RGB色彩系统和人眼视觉规律相似的HSI模型相结合,提取出大豆生长过程中单叶面图像颜色空间的归一化特征向量,如表1所示。
表1 颜色特征参数2 基于支持向量机的缺素症状诊断方法研究中将大豆叶面图像的颜色特征作为最小二乘支持向量机的输入向量,通过其高维特征空间实现大豆缺素症状的诊断。
基于GA-ICA和高光谱图像技术的黄瓜叶叶绿素检测
M e s e e t o h o o h l c n e ti u u b r l a e a e n a ur m n fc l r p y l o t n n c c m e e v s b s d o
GA —I CA nd h p r s e t a m a i e h i u a y e -p c r li g ng t c n q e
叶绿素 是植物 叶片 的基本 组 成 物 质 , 光 合 进 与
程 、 阳辐 射 的 光 能利 用 、 气 C 的吸 收 等 密 切 太 大 O
测 定.
1 2 高 光谱 图像 采集 与标定 . 高 光谱 图像 数据 用基 于光谱 仪 的高光谱 图像 系
相关 , 是植 物 光 合 作 用 过 程 中 最 重 要 的色 素 . 植
叶绿 素可 以作为植 物 生 长和受环 境胁迫 等情 况 的敏
感指示 器 . 速 、 快 准确 和无损 地检 测植 物 叶片叶绿 素
含量及 其分 布 , 在农 作 物 长势 检测 与估 产 、 营养诊 断
与施肥 等应 用 中有 非 常重要 的意 义 .
Hale Waihona Puke 根 据检 测过程 是 否 对植 物 造 成 损 伤 , 绿 素 的 叶
兰 ) 1 0W 光纤 卤 素灯 ( ie —Lt D 9 0 lu i ,5 Fbr i C 5 l m — e l n t ,D l Jn e d s i n ,MA,美 国 ) 精 密 ao oa e n r n ute Ic r n I rs ,
电控平移 台( oi, C 0 2 A, 京 ) Zl S 30 1 北 x 和计算 机等 部 件组 成 .
Absr c : C l r p y ld srb i n i u u e e v s wa o — sr ciey a d rpil a ue a e t a t h o o h l it ut n c c mb rl a e s n n de tu tv l n a d y me s r d b s d i o
利用计算机视觉和光谱分割技术进行水稻叶片钾胁迫特征提取与诊断研究
些人类视觉上无法获取 的信息 , 可避免传 统方法 中由于人
认识差异及视觉疲 劳带来 的影 响 ,具有 数 据量 大、速度快 、
精度高等显著的特点和优势 。近年来 ,随着数 字图像处 理技 术 的不断发展 , 将计算机视觉技术应用在 作物营养诊 断和生 长状况监测 已成 为研 究热 点l5。随 着传感 器性 能 、光谱 分 】l _
一
薄, 栅栏 、海绵组 织 局 部破 裂 使得 缺 钾 叶 片上产 生 坏 死斑 点 。同时 , 相关研究 中[ 用到 的数字 图像 大多采 用数码 相机获得 , 虽然具 有获取方 式简单 、分辨 率高等 优点 ,但是 图像获取的过程易受外界条件影响 ,而且获取 的图像一般 背
景复杂 , 分析过程 容易产生误差 。 描图像 的获取 足在一个 扫 相对封闭的系统 内进行 , 可能地避免周 围环境 对图像采集 尽
些科 学家利用 数码 相机 直接 获取 的 图像来 检测 作物 的氮 胁 迫_ j 而应用数字 图像进 行作 物钾 营养 状况 分析 的文 章 l 。
比较少见 ,钾素营养 的缺乏不 仅影 响水稻 正 常的生理 代谢 , 而 且也使水稻正 常的形态征状 和组织 结构发生变化 。有研究
收 稿 日期 :20 22 ,修 订 日期 :20 —52 0 90 6 0 90 —8
第3 卷 , 1 0 第 期 20l0年 1月
光
谱
学
与
光
谱
分
析 ห้องสมุดไป่ตู้
Vo . 0 No 1 p 2 4 2 9 1 3 , . ,p 1 —1
S e t o c p n p c r lAn l ss p c r s o y a d S e ta a y i
玉米缺素诊断专家系统的设计与实现
玉米缺素诊断专家系统的设计与实现摘要:本文简单介绍了专家系统的定义和组成,详细阐述了玉米缺素诊断专家系统的知识获取、知识库的建立、推理机的实现、系统的功能,展示了系统的主要功能界面。
实践证明,该系统能够实现图文并茂的交互方式,农业生产的智能化管理。
关键词:玉米;缺素;专家系统;知识库;推理机中图分类号:s126文献标识码:a1引言专家系统是人工智能的一个重要分支,利用领域专家的知识来解决该领域的问题,模拟人类的思维方式进行推理和判断的过程,成功有效的解决了复杂的问题。
20世纪70年代末期,在农业领域已经开始应用专家系统技术,研究和开发出很多成功且实用的农业专家系统和工具,如种植、病虫害、施肥等方面,广泛地应用于农业生产和管理中。
目前关于玉米缺少营养元素的问题,专家系统技术提供了一个很好的解决途径,然而,在国内将专家系统技术应用于玉米缺素诊断的研究很少,因此设计和实现玉米缺素诊断专家系统具有很大的应用价值和经济效益,也具有一定的前瞻性和创新性,对未来的农业领域的研究具有一定的参考价值。
2专家系统的简介专家系统是利用大量的领域知识和宝贵经验进行推理和演绎,快速的给出推理结论,同时系统本身具有启发式的推理能力和自动学习能力,可以形象的表达为“专家系统=知识+推理”。
也可以理解为,一方面知识工程师通过知识获取,将问题的相关数据、信息和知识,应用各种知识表示方法进行表示,这样有利于计算机的存储和识别,转化为计算机语言,建立知识库;另一方面用户通过人机交互接口,输入问题的数据、信息和指令,推理机运用知识库中的数据进行推理和判断,控制整个系统的运行,最终给出问题的结论[3]。
专家系统的构成,包括知识库、推理机、解释界面、知识获取、人机接口等,如图1所示:图1专家系统的组成知识库存储大量的领域知识;综合数据库是专家系统的临时数据库,用于存储输入的指令,中间计算结果等数据;推理机是专家系统的控制中心,负责问题的求解;解释界面向用户解释系统得出结论的依据;知识获取是对知识库的扩充和完善,增强专家系统的求解能力;人机接口是用户、专家与系统进行交互的界面,同时也是接收用户的输入信息,反馈给用户的结论的输出端。
计算机视觉系统下缺素番茄叶片彩色图像研究
速、 准确地获 得缺素番 茄的类型及其 受害程度 , 确保
农 业 生产 者 根 据 获 得 的 缺 素 番 茄 叶 片 彩 色 图 信 息 采取有效 的防治措施 , 控制 缺素番茄 的发生 , 挽 回缺 素 番茄 造 成 的经 济 损 失 。设 计 实 现 基 于计 算 机 视 觉
中, 可以通过探 寻植物叶片在健康状态及染病状态下
生 长不 良的 缺 素症 状 。番 茄 缺 素 严 重 时 , 会 表 现 在 番 茄 叶 片 的色 彩 变 化 上 。例 如 , 番茄缺氮 元素 , 则 叶 片 会退 绿 , 叶片黄化 ; 番茄缺磷 元素 , 则 叶片为红紫色 ; 番 茄缺 锌 元 素 , 则 新 叶有 黄斑 ; 番茄缺镁元素 , 则 番 茄 下部 叶脉 问 黄 化 , 叶缘为橙 、 赤、 紫 等多色彩 ; 番 茄 缺 锰元 素 , 新 生 叶 片 与 叶脉 间 发 黄 , 叶 脉 仍 是 绿 色 J 。 因此 , 本 次 设 计 将 基 于计 算 机 视 觉 系 统 , 优 化 设 计 该 特征提 取软件 , 并 根 据 番 茄 叶 片 彩 色 图像 变 化 , 精 确 地获得 缺素番茄 的信息 , 初步检测 出缺素番茄 , 并 快
1 计算机 视觉 系统
随着我 国计算机技术 的发展 , 在进行植 物病害诊 断方 面 , 将计算机视觉技术应用 于其 中 。在种植应 用中 , 计算机视觉系统 , 主要以计算机 中的视觉处理 、 数字图像处理及光谱分析等基础 , 通过识别分 析颜色
的变 化 , 精确 、 定 量 分 析植 物 颜 色 变 化 数 据 , 对 植 物 病 害症 状 进 行 描 述 , 提 升 对 植 物 病 害诊 断 的 准 确 性 , 快 速 实 现 对 植 物 病 害 的处 理 J 。 在 计 算 机 视 觉 系 统
基于计算机视觉技术的番茄叶片叶绿素含量的检测
基于计算机视觉技术的番茄叶片叶绿素含量的检测摘要:随着农业技术的不断发展,精确测量农作物叶片叶绿素含量的需求越来越高。
传统的叶绿素含量测量方法需要使用昂贵的仪器,且需要进行繁琐的样本处理。
本文提出了一种基于计算机视觉技术的番茄叶片叶绿素含量检测方法,能够实现快速、准确地测量叶绿素含量。
1.引言叶绿素是光合作用的关键分子,反映了植物对光的利用能力,因此叶绿素含量是评估植物生长和光合能力的重要指标。
传统的叶绿素含量测量方法使用高效液相色谱仪等仪器,成本高且操作繁琐。
计算机视觉技术的快速发展为实现非接触式测量提供了新的可能。
2.方法2.1图像采集通过采用高分辨率数字相机或手机摄像头等设备,对番茄叶片进行图像采集。
为了获得准确的结果,在采集过程中应注意光线的均匀分布,防止阴影和反光对图像质量的影响。
2.2预处理通过图像处理算法对采集的番茄叶片图像进行预处理,以减少噪声、增强对比度和提高图像质量。
常用的预处理算法包括图像滤波、直方图均衡化和图像增强等。
2.3特征提取通过图像处理和计算机视觉技术,提取番茄叶片图像中的特征。
常见的特征包括颜色、纹理和形状等。
可以使用颜色直方图、灰度共生矩阵、形状描述子等方法对图像进行特征提取。
2.4叶绿素含量估计通过建立叶绿素含量与特征之间的数学模型,对番茄叶片图像的特征进行分析和计算,从而估计叶绿素含量。
可以使用线性回归、支持向量机等机器学习算法进行训练和预测。
3.实验结果通过采集一批番茄叶片图像,并使用上述方法进行图像处理和叶绿素含量的估计,得到了较好的实验结果。
与传统的叶绿素含量测量方法相比,基于计算机视觉技术的方法具有速度快、成本低、操作简单等优点。
4.讨论与展望本研究基于计算机视觉技术的番茄叶片叶绿素含量检测方法在实验中表现出了一定的准确性和可行性。
然而,还有一些问题需要解决,例如环境的干扰、不同品种的差异和图像质量的波动等。
未来可以进一步深入研究,并结合其他技术手段进行优化和改进。
基于计算机视觉技术的番茄叶片叶绿素含量的检测
基于计算机视觉技术的番茄叶片叶绿素含量的检测随着计算机视觉技术的快速发展,它在农业领域的应用也越来越广泛。
其中,基于计算机视觉技术的番茄叶片叶绿素含量的检测受到了广泛关注。
叶绿素是植物中含量较高的色素之一,它对光能的吸收起到重要作用。
叶绿素含量的检测对于农业生产中的番茄生长状况评估、施肥管理和病虫害监测等方面都具有重要意义。
传统的叶绿素含量测定方法通常是基于化学分析。
这些方法虽然准确,但需要破坏性地采集叶片样本,并需要复杂的试剂和仪器设备,操作繁琐且耗时。
因此,基于计算机视觉技术的番茄叶片叶绿素含量检测方法具有极大的优势。
首先,对番茄叶片进行图像采集。
可以使用数字相机或者手机拍摄番茄叶片的高清彩色图像。
图像采集过程中需要注意光线的均匀性和角度的一致性,以保证所获取的图像质量满足后续图像分析的要求。
接下来是图像分析过程。
图像分析的目标是通过对番茄叶片图像的处理和分析,获得叶片中叶绿素的含量信息。
具体的图像分析过程如下:1.图像预处理:首先需要对采集到的番茄叶片图像进行预处理,包括去噪、增强和图像校正等。
去噪可以通过滤波算法(如中值滤波、均值滤波等)进行实现。
增强可以采用直方图均衡化等方法来提高图像的对比度和清晰度。
图像校正可以通过图像拍摄时的参考标准(如棋盘格)进行实现,保证图像中的几何形状、大小和位置的精确性。
2.特征提取:在图像预处理后,需要提取番茄叶片图像中的叶绿素特征。
可以采用颜色特征和纹理特征来描述叶绿素的含量。
颜色特征可以通过分析图像中不同波长通道(如红、绿、蓝)的像素值来实现。
纹理特征可以通过局部二值模式(LBP)等方法来提取。
3.建立模型:根据得到的特征,可以使用机器学习算法建立番茄叶片叶绿素含量的模型。
常用的机器学习算法包括支持向量机(SVM)、随机森林、卷积神经网络(CNN)等。
通过训练模型,将特征和叶绿素含量之间的关系建立起来。
4.后处理和结果输出:根据建立的模型,对新的番茄叶片图像进行识别和叶绿素含量的预测。
计算机视觉系统下缺素番茄叶片彩色图像研究
计算机视觉系统下缺素番茄叶片彩色图像研究在现代农业中,番茄是自然界中最常见的水果之一。
然而,在种植过程中,缺乏足够的养分或水分、气候变化、病毒等因素都可能导致叶片发生萎蔫、枯黄或出现其他异常症状。
其中,缺素是一种比较常见的原因。
它可能导致叶片颜色的变化,从而影响植株的生长和果实的品质。
为了提高番茄的质量,需要及早发现叶子的缺素问题。
在这个过程中,计算机视觉技术可以发挥重要作用。
本论文将介绍一种基于计算机视觉技术的缺素番茄叶片彩色图像研究,以帮助农民和专业人士提高果蔬品质。
首先,本论文介绍了数据收集和处理。
我们使用市场上常见的高清晰度彩色相机,捕捉了1000张缺素番茄叶片彩色图像。
图像尺寸为640*480像素,图像格式为jpeg。
在收集后,我们使用Matlab和Python等计算机语言进行了图像处理,进行了图像裁剪、颜色平衡、去噪等处理。
接着,我们在处理后的图像上运用基于机器学习的技术,进行了图像分类。
有监督学习采用了支持向量机。
在处理后的图像数据集上,分别做了80%的训练和20%的测试。
将7个类别(即7种缺素类型)的数据输入算法中,进行识别。
经过多次测试,最终得到了96.5%的准确性。
这种算法在日常实际应用中表现出极高的鲁棒性和准确性。
然后,我们运用OpenCV和Python等计算机语言,进行了缺素检测与定位。
首先,图像的分割是最基本的操作。
因为番茄叶片的颜色变异范围很大,需要先处理颜色和亮度。
我们使用OpenCV进行颜色空间转换(从BGR到HSV),在HSV色彩空间中进行缺素的阈值分割。
接着,采用形态学操作(开操作、闭操作等)将图像进一步平滑处理,消除干扰因素。
这一步的结果非常重要,对后续的特征提取和机器学习模型的表现影响很大。
接着,通过机器学习算法获得位置,确定缺素位置和大小。
最后,我们开发了一个简单的程序来对缺素进行定量分析。
该程序能够自动计算每个缺素区域的大小、密度和位置。
在这个过程中,我们还可以根据一定的预设标准,通过给出不同颜色的缺素区域,实现不同的分类。
《基于单目视觉技术的绿色作物生长面积检测系统设计》范文
《基于单目视觉技术的绿色作物生长面积检测系统设计》篇一一、引言随着现代农业技术的快速发展,精准农业已成为提升农业生产效率和资源利用效率的重要手段。
其中,绿色作物生长面积的实时监测对于农作物的生长管理、产量预测以及资源分配具有重要价值。
本文将介绍一种基于单目视觉技术的绿色作物生长面积检测系统设计,以实现快速、准确的作物生长面积检测。
二、系统设计目标本系统的设计目标在于通过单目视觉技术实现对绿色作物生长面积的自动检测和测量,提高作物生长监测的准确性和效率。
同时,系统应具备实时性、稳定性及易用性,以适应不同环境和作物的检测需求。
三、系统组成1. 硬件组成本系统硬件部分主要包括单目视觉传感器、计算机以及支撑结构。
单目视觉传感器负责捕捉作物图像,计算机则负责对图像进行处理和分析,支撑结构用于固定视觉传感器和计算机。
2. 软件组成软件部分主要包括图像预处理、特征提取、面积计算和结果输出四个模块。
图像预处理模块负责对原始图像进行去噪、增强等处理,以提高后续处理的准确性。
特征提取模块通过图像分割和对象识别技术提取出作物区域。
面积计算模块根据提取的作物区域计算出生长面积。
结果输出模块将计算结果以图表或数据的形式展示给用户。
四、单目视觉技术实现单目视觉技术通过捕捉作物图像,利用计算机视觉和图像处理技术对图像进行分析和处理,从而实现对作物生长面积的检测。
具体实现过程包括图像采集、预处理、特征提取和面积计算等步骤。
其中,特征提取是关键步骤,需要采用合适的图像分割和对象识别算法,以准确提取出作物区域。
五、系统工作流程系统工作流程如下:首先,单目视觉传感器捕捉作物图像,并将图像传输至计算机。
然后,计算机对图像进行预处理,以提高图像质量。
接着,通过特征提取模块提取出作物区域。
最后,面积计算模块根据提取的作物区域计算出生长面积,并将结果输出给用户。
六、系统优势与应用本系统具有以下优势:一是采用单目视觉技术,可以实现快速、准确的作物生长面积检测;二是具备实时性、稳定性及易用性,适应不同环境和作物的检测需求;三是可广泛应用于农田监测、精准农业、农业保险等领域。
《基于绿色作物特征提取不变性的立体视觉导航方法实现》范文
《基于绿色作物特征提取不变性的立体视觉导航方法实现》篇一一、引言随着现代农业技术的发展,立体视觉导航技术正逐渐应用于农作物生长的监测与管理。
在众多作物中,绿色作物的生长情况对于农作物的产量和品质有着决定性的影响。
本文提出了一种基于绿色作物特征提取不变性的立体视觉导航方法,旨在通过立体视觉技术,实现对绿色作物的高效、准确导航与监测。
二、绿色作物特征提取首先,我们需要对绿色作物进行特征提取。
这一步骤是整个导航方法的基础,其关键在于准确、快速地识别出绿色作物的特征。
绿色作物的特征主要包括颜色、形状、纹理等。
在提取这些特征时,我们需要利用图像处理技术,如颜色空间转换、边缘检测、区域生长等。
三、特征提取不变性的实现在特征提取过程中,我们需要考虑特征的不变性。
这是因为作物的生长环境、光照条件等因素的变化可能导致作物特征的改变,从而影响导航的准确性。
为了实现特征提取的不变性,我们需要采用一些算法和技术,如归一化处理、光照补偿、尺度不变性等。
这些技术可以有效地消除环境变化对特征提取的影响,提高导航的准确性。
四、立体视觉导航方法的实现在特征提取的基础上,我们利用立体视觉技术实现导航。
立体视觉技术通过获取作物的双目图像,计算视差信息,从而得到作物的三维空间信息。
我们利用这些信息,结合作物特征提取的结果,实现导航。
具体来说,我们通过设定阈值等方法,判断作物是否符合预期的种植条件,从而决定机器人的行走路径。
五、实验与分析我们通过实验验证了该导航方法的准确性和有效性。
实验结果表明,该方法能够准确、快速地提取出绿色作物的特征,并实现稳定的导航。
同时,该方法还能够适应不同的环境条件,具有较强的鲁棒性。
此外,我们还对不同算法和技术在特征提取过程中的作用进行了分析,为后续的优化提供了依据。
六、结论与展望本文提出了一种基于绿色作物特征提取不变性的立体视觉导航方法。
该方法能够准确、快速地提取出绿色作物的特征,并实现稳定的导航。
通过实验验证,该方法具有较强的鲁棒性和实用性。
差分百分率直方图法提取缺素叶片纹理特征
缺素番茄病症主要表现在叶片的颜色上[3], 而 纹理是有规则的颜色变化形成的, 所以本文就差分 法提取缺氮和缺钾初期叶片的纹理特征进行了研 究。 以下各种研究中的每 6 个样本叶片是从样本集 中随机抽取的。
图 1 滤波效果图 (a) 原图像 (b) 滤波后图像 (c) 滤掉的脉络和噪声
1 颜色系统的选择及图像预处理
缺素叶片周围的白色背景面积较大, 这对后期 的特征提取带来不利影响, 本文采用与叶片边缘相 切的边框为图像边界对图片进行裁剪, 可大大减少 白色背景对后期处理的影响。
采样时, 系统难免受到外界干扰, 所以图像中存 在一些噪声, 这无疑对特征提取有不良影响。 另外, 叶片本身大的脉络也会对纹理特征的提取产生不利 影响, 所以对叶片图像进行滤波除噪。对受到噪声污 染的图像一般采用线性滤波的方法, 但多数线性滤 波具有低通特性, 去除噪声的同时也使图像的边缘 变模糊, 破坏了图像的纹理特征。中值滤波既具有去 除噪声又有保护图像边缘的能力, 它是一种非线性 的处理方法。 中值滤波的窗口一般为边长 3、5、7 的 正方形, 由于大的脉络和噪声都含在高频成分中, 所 以本文选择了较大的 9×9 窗口。 经过实验验证, 此 窗口的滤波效果更有利于提取缺素叶片的纹理特 征。图 1 为处理前后图像对比。可见经过滤波, 除掉 了一些不利影响因素。
第 2 期
徐贵力 等: 差分百分率直方图法提取缺素叶片纹理特征
77
积比也作为特征, 但提取的特征不明显。 文献[ 2 ]利 用计算机视觉技术对一种有病斑的作物叶片进行采 样, 通过正常部分和病斑部分的反射光谱曲线来判 别作物病因。近年来, 国内外学者还未进行过有关计 算机视觉技术在作物缺素诊断方面的深入研究。
Xu Gu ili
《基于单目视觉技术的绿色作物生长面积检测系统设计》范文
《基于单目视觉技术的绿色作物生长面积检测系统设计》篇一一、引言随着现代农业科技的不断发展,绿色作物的种植与管理技术逐渐向智能化、高效化、精准化的方向发展。
为了更好地监测作物的生长情况,提高农作物的产量和品质,本文提出了一种基于单目视觉技术的绿色作物生长面积检测系统设计。
该系统通过单目视觉技术对绿色作物进行图像捕捉与处理,从而实现对作物生长面积的准确检测与监控。
二、系统设计目标本系统设计的目标是建立一个高效、精确、自动化的绿色作物生长面积检测系统。
通过实时获取作物图像,结合图像处理与机器视觉技术,实现对作物生长面积的快速检测与监控,为农业生产提供科学依据。
三、系统组成本系统主要由以下几个部分组成:图像采集模块、图像预处理模块、特征提取模块、面积计算模块和结果输出模块。
1. 图像采集模块:通过单目视觉技术,实时获取绿色作物的图像信息。
该模块应具备高分辨率、高帧率的特点,以保证图像的清晰度和实时性。
2. 图像预处理模块:对获取的图像进行预处理,包括去噪、增强对比度等操作,以提高后续图像处理的准确性和效率。
3. 特征提取模块:通过图像分割、边缘检测等技术,提取出作物在图像中的特征信息,如作物的轮廓、颜色等。
4. 面积计算模块:根据提取的作物特征信息,结合相关算法,计算出作物的生长面积。
该模块应具备高精度、高效率的特点。
5. 结果输出模块:将计算得到的作物生长面积以图表、数据等形式输出,供用户查看和分析。
四、技术实现1. 单目视觉技术:采用高分辨率、高帧率的摄像头进行图像采集,保证图像的清晰度和实时性。
2. 图像处理技术:采用数字图像处理技术对获取的图像进行预处理和特征提取,如去噪、增强对比度、边缘检测等。
3. 机器视觉技术:结合机器视觉算法,实现对作物轮廓、颜色的准确提取,为面积计算提供依据。
4. 面积计算算法:采用基于像素的面积计算算法,结合作物的形状特征,实现高精度、高效率的面积计算。
五、系统应用本系统可广泛应用于农田、果园等绿色作物的种植与管理中,实现对作物生长面积的实时监测与监控。
基于高光谱成像的黄瓜叶内叶绿素分布的无损检测
基于高光谱成像的黄瓜叶内叶绿素分布的无损检测Zou Xiaobo a, Shi Jiyong a, Hao Limin b, Zhao Jiewen a, Mao Hanpin c, Chen Zhenwei a, Li Yanxiao a,Mel Holmes dA 中国江苏大学食品与生物工程学院,中国江苏镇江B 中国汉麻材料研究中心,中国北京C 中国江苏大学中国农业工程重点实验室,中国江苏镇江D 英国利兹大学食品科学系,英国摘要本研究的目的是调查的光谱反射率之间的关系和叶绿素含量来发展一种基于高光谱成像的黄瓜叶内叶绿素分布的无损检测技术。
在450-850纳米范围的立方体黄瓜叶的高光谱图像数据进行了采集和处理。
六十个光学数据或指数作为一个功能相关的反射特定纳米波长,在文献中提出文献是用来预测黄瓜叶片中叶绿素的总含量。
最后,R710/R760, (R780−R710)/(R780−R680), (R750−R705)/(R750+ R705), (R680−R430)/(R680+ R430), R860/(R550×R708),和一个根据红边位置经过线性外推方法所估计的指标被确定为理想指标。
红边波段(680–780 nm))出现在这些理想指标中表明了红边位置在估计叶绿素时的重要性。
当(R695−705)−1−(R750−800)−1,最好的指数适用于独立的验证设置,叶绿素含量(r=0.8286)得到了合理的预测表明了模型的稳健性。
根据实例,这种技术能够识别和描述各种叶绿素的相对含量及在黄瓜叶中的分布。
图表显示在边缘叶绿素处于一个相对的较低水平,可以看到在主叶脉和一些出现暗绿色组织的区域含有更高的叶绿素。
我们的研究表明,高光谱成像有相当大的希望可以预测的叶子的色素而色素可以用于原生植物样品的无损检测。
1. 引言叶绿素是常见的有机化合物因为他们是自然存在于植物并给其特定的颜色[1]。
在体内,这些色素在光合作用中发挥着重要作用,蔬菜的营养状况与光合色素含量高度相关[2]。
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2 0 1 3年 6月
电
脑
与
信
息
技
术
Vo1 . 21 No . 3
Co mp u t e r a n d I n f o r ma t i o n T e c h n o l o g y
J u n . 2 01 3
文章编号 : 1 0 0 5 — 1 2 2 8 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 0 1 1 - 0 2
Ab s t r a c t :Th r o u g h s u b t o t a l i n g a v a i r e t y o f c r o p s n u t r i e n t d e i f c i e n c y l e a v e s .wi t h ADO d a t a b a s e s a n d C++ p r o g r a mmi n g
农作 物 缺素 症 的研究 有着 重要 意 义 。
1 GD I +技 术
G D I +是 Wi n d o w s X P中的一 个子 系统 , 它 主 要 负
责与显示屏幕和打印设备输出有关信息。 G D I +已包含
在 Wi n d o w s X P和 Wi n d o w s . N E T服 务 器 操 作 系 统 中 。 G D I +主要 提供 了 以下 三个 方 面的功 能l 2 1 : ( 1 ) 二 维矢 量 图形 程序 设计 。在 . N E T F r a m e w o r k 中, 二 维矢 量 的程 序设 计 分 为 两类 : 常规 和 高级 两 种 。
W U Ya n . Zh a ng Li
( 1 Co l l e g e o f Co mp u t e r a n d I n f o r ma i t o n , Xi n J i a n g A g r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y , Ur u mq i 8 3 0 0 5 2 , Ch i n a ; 2 . Co l e g e o f Gr a s s l a n d a n d E n v i r o n me n t S c i e n c e , Xi n J i a n g A g r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y , Ur u mq i 8 3 0 0 5 2 , Ch i n a )
要: 通过对多种农作物缺 素叶片进行分类汇总, 借助 Ac c e s s 数据库和 c+ +程序设计语言结合 GD I +技 术实现 叶片 图
The De s i g n a n d I m pl e me nt a t i o n f o r Cr o ps Nu t r i e nt De ic f i e nc y Le a ve s Br o ws i ng Li br a r y Ba s e d o n GDI +
本 课 题 通 过 对 多 种 农 作 物 缺 素 叶 片 进 行 分 类 汇
常规设 计功 能是在 S y s t e m . D r a w i n g 名称 空 间 中定义
的, 而高 级 的则 是在 S y s t e m. D r a w i n g . D r a w i n g 2 D名 称 空
Ke y wo r d s : GDI + t e c h n o l o y; g n u t i r e n t d e i f c i e n c y l e a v e s ; b r o ws i n g l i b r a r y
随着农作物缺素症各方面研究的深人 , 与缺素症 相关 的信息资料越来越多 , 怎样把现有 缺素信息资料 进行 归 纳整 理 , 构建 成 功能 强 大 、操 作 简单 的缺 素症 数据库系统 , 利用数据库特有的查询功能 , 快速 、 方便 地 为 给农业 工 作者 提供 详 尽 、有 效 的信息 资 料 , 对 于
l a ng u a g e c o m bi ne d wi t h GD I + t e c hn ol o gy f or pr o c e s s i ng i ma g e i n c l ud i n g qu e r y i ng ,b r ows i ng a nd l a b e l l i n g i ma g e .
目前 ,国内尚未有完全建立的农作物缺素叶片图 像 库 。而现 有 的叶 片图像 库具 有 以下 特征 : ( 1 ) 多 数 只 有中文版本 , 单用文字进行描述 , 没有采集 图像信息。 ( 2 ) 信息来源单一 , 与其他学科交叉渗透不够 , 用户面 窄。( 3 ) 已建立的数据库多出自于西部城市 , 应用于教 学、 科研部门 , 商业化程度低。 ( 4 ) 多为中小型规模 , 数 据 独立 性较 低 , 不 易管 理嘲 。
基 于 GDI +技术 的农作物缺 素叶片浏览库 的设计与实现
吴 艳 ’ , 张 丽。
8 3 0 0 5 2 ; 8 3 0 0 5 2 ) ( 1 . 新疆农业 大学计算机与信息工程学院 , 新疆 鸟鲁木 齐 2 . 新疆农业大学草业与资源环境 学院, 新疆 鸟鲁木 齐 摘
像 的基 本 处 理 包括 叶 片 图像 的 查 询 、 叶 片 图像 的浏 览 以及 叶 片 图像 的 标 注 。 关键词 : G DI +技 术 ; 缺素叶片 ; 浏 览 库 中 图分 类 号 : T P 3 1 1 . 1 1 文献标识码 : A