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为了实现小麦病害的智能化防治,本研究针对小麦不同生长阶段、不同病害种类、不同病害部位的病害图像,提出基于图像分析的小麦病害诊断方法。
该方法首先将彩色病害图像进行灰度变换和小波变换,对高频部分进行增强;接下来对增强后的病害图像进行基于纹理分析的分割;再对病变部位进行二阶微分算子边缘检测;然后对病变部位提取其颜色、形状和纹理等特征值;最后利用特征值与数据库图像进行距离计算,实现相似度匹配,最终达到小麦病害图像诊断的目的。
本研究以小麦白粉病叶片、条锈病叶片、纹枯病叶鞘、叶锈病叶片、赤霉病病穗和叶枯病叶片等6种病害图像为例,采用基于图像分析的小麦病害诊断方法进行诊断试验。试验结果表明,灰度变换和小波变换相结合的方法能有效地增强病害图像,基于纹理分析的分割方法能完整地分割出病变部位,基于二阶微分算子的边缘检测方法能较好地提取出病变部位的边缘,综合利用病变部位的颜色、纹理和形状特征值能够理想地诊断病害。本研究对小麦病害图像的诊断准确率在98%以上。
本研究选用SQL Server创建小麦病害图像数据库,图像处理算法由PC机完成,编程工具为 Microsoft Visual C++6.0。本研究开发了Windows 2000/XP环境下基于图像分析的小麦病害诊断系统。