基于图像处理技术与android手机的小麦病害诊断系统-夏永泉.pdf
《基于图像处理技术与android手机的小麦病害诊断系统-夏永泉.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于图像处理技术与android手机的小麦病害诊断系统-夏永泉.pdf(6页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2016年3月 安徽大学学报(自然科学版) March 2016第40卷第2期 Journal of Anhui University(Natural Science Edition) V0140 No2doi:103969jissn10002162201602005基于图像处理技术与Android手机的小麦病害诊断系统夏永泉,李耀斌,李晨(郑州轻工业学院计算机与通信工程学院,河南郑州450001)摘要:为了智能化农业的发展,提高农作物病害诊断水平,及时采取防治措施,提出一种基于图像处理技术与Android手机的病害智能诊断系统的设计方法系统不受时间和地域限制,用户可以在具备网络覆盖的地方将采
2、集到的病害图片发送至服务器端服务器端接收到病害图片后,在HsI(horizintal situtation indicator)颜色空间对病害图像分割,利用颜色矩和灰度共生矩阵来提取病害颜色和纹理特征参数,并将优选的特征参数输入支持向量机识别,识别结果反馈给客户端实验结果表明:该系统可以准确高效地识别出病害种类,有较强的实用性和推广应用前景关键词:小麦病害;Android系统;病害诊断;支持向量机中图分类号:TP391 文献标志码:A 文章编号:10002162(2016)02002606Diagnostic system of wheat diseases based on imagepro
3、cessing technology and Android phoneXIA Yongquan,II Yaobin,II Chen(College of Computer and Communication Engineering,Zhengzhou University Of Light Industry,Zhengzhou 450001,China)Abstract:To develop the intelligent agriculture,improve the diagnostic level of crop diseasesand take timely prevention a
4、nd control measures,a design method of a disease intelligentdiagnostic system based on image processing technology and Android phone was proposedAs the system was not restricted by time and region,users could send the collected diseaseimages to the server anywhere where there was network coverageAft
5、er the server receivedthe disease images,the image segmentation was carried out in HSI color space,colormoment and gray level COoccurrence matrix were adopted to extract the characteristicparameters of disease color and texture,the preferred characteristic parameters were inputinto the support vecto
6、r machine for identification,and the identification results were fed backto the clientTesting experiment showed that the system could accurately and efficientlyidentify disease types,and enjoy strong practicality as well as good popularization andapplication prospectsKey words:wheat disease;Android
7、system;disease diagnosis;support vector machine收稿日期:20150524基金项目:国家自然科学基金资助项目(61302118);河南省高校青年骨干教师资助计划(2010GGJS-114)作者简介:夏永泉(1972一),男,辽宁省绥中县人,郑州轻T业学院副教授,博士万方数据第2期 夏永泉,等:基于图像处理技术与Android手机的小麦病害诊断系统 27农业是我国经济发展的基石,也是我国国民经济的基础,在整个国民经济中占有重要地位我国以占世界约9的耕地,生产了占世界约25的粮食,养活了占全球约22的人口,取得了令世人瞩目的成就小麦是我国主要的粮食作物
8、之一,种植面积位居第二,仅次于水稻病虫害问题是影响小麦产量和质量的关键问题之一1。3农户受生产管理技术水平、知识范围的限制,很难做到对病虫害合理、有效的防治目前,对植物叶片病害的识别研究中以模型专家系统和数据库专家系统为主,图像处理类较少H由于农户不能对症状精确描述,导致这些系统很难大范围推广随着智能手机的普及和科学技术的发展,通过将智能手机和图像处理技术有效结合,对农作物病害进行远程诊断研究,可使农户及时准确地采取相应措施防治病害,减少病害带来的损失,对小麦高产、优产具有重要意义作者利用图像处理技术与开源的Android手机平台,提出一种病虫害智能诊断系统的设计方法,并以小麦病害智能诊断为例
9、,开发了小麦病害诊断系统,为同类系统的开发和移植提供了参考该系统界面操作简单、诊断速度快、诊断结果精确高,对农户合理、有效地防治田间小麦病害具有一定作用1系统设计11开发环境小麦病害诊断系统的开发环境为JDK(Java Development Kit)+Eclipse+Android SDK(Software Development Kit)+ADT(Android Development Tools)+Tomcat其中:JDK提供Java的开发环境和运行环境;Eclipse是基于Android开发的集成开发环境;Android SDK提供开发Android应用程序所需的API库和构建、测试及
10、调试Android应用程序所需的开发工具;ADT是支持Android程序开发的插件,使得创建、运行和调试Android应用更加方便快捷;Tomcat是一个小型的轻量级应用服务器时12系统主要功能小麦病害诊断系统分为客户端和服务器端,采用cs架构8客户端的主要功能包含两个部分:(1)病害图像采集;(2)病害图像裁剪Android手机端可以调用拍照功能采集病害图像或在相册中选择病害图像,并以人机交互方式对选择的图像裁剪,通过裁剪可简化图像背景、减少数据传输量服务器端的主要功能包含3个部分:(1)病害图像分割;(2)病害特征提取;(3)病害诊断根据病害图像特点,在HSI颜色空间实现小麦病害图像自动分
11、割;然后,将优选出的7个能反映样本本质的特征作为小麦病害识别的有效特征,可有效地提高诊断准确率、减少诊断时问;最后,将优选的特征作为输入向量并构建基于径向基核函数的支持向量机模型对病害诊断系统具有诊断及时、快速、准确的特点,可图1系统功能框架Fig1 Functional framework of the system万方数据28 安徽大学学报(自然科学版) 第40卷2病害图像分割通过人机交互方式裁剪后的图像只包含叶片健康区域和病害区域,通常叶片的健康区域为绿色,而病害区域为非绿色根据图像的特点,去除绿色像素得到病害区域但是在基于RGB(red,green,blue)颜色模型的图像中,红、绿、
12、蓝3原色之问的相关性很大,不能用一个单一的参数对图像中的绿色像素划定一个区间,所以不能靠设置r、g、b的值去除图像中的绿色像素而在HSI(horizintal situtation indicator)颜色空间中,色调、饱和度和强度独立解耦9,能够将像素点颜色信息准确量化,所以将RGB颜色空间转换为HSI颜色空间,利用色调H和饱和度S提取植物叶片病斑通过对图像上色调不同的部位进行了大量取样,得出去除叶片健康区域的公式为60。H180。,0177S1 (1)分别采用最大类问方差法、迭代法和论文分割算法对小麦白粉病、条锈病、叶锈病和秆锈病叶片图像分割,3种阈值分割算法分割结果如图2所示图2分割结果
13、Fig2 Segmentation results由上述实验结果可知,白粉病、条锈病和叶锈病灰度值均小于叶片健康区域灰度值,而秆锈病灰度值大于叶片健康区域灰度值,虽然最大类问方差法和迭代法可以将叶片健康区域和病害区域分割为两部分,但计算特征参数值时,计算机无法分辨叶片健康区域和病害区域,不利于病害自动识别论文分割算法不仅具有较好的分割结果,而且以绿色像素和非绿像素为标准区分叶片健康区域和病害区域的方法具有通用性,所以选择该算法作为病害识别时的病害图像分割方法3病害有效特征提取31纹理和颜色特征灰度共生矩阵是由HaralickElO提出的一种用来分析图像纹理特征的重要方法,反映的是图像灰度关于方
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 图像 处理 技术 android 手机 小麦 病害 诊断 系统 夏永泉
限制150内