基于图像处理的茄子叶部病害识别方法研究

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1、学校代码：10564学号：2013204502分类号：TP391.4密级：硕士学位论文基于图像处理的茄子叶部病害识别方法研究田凯指导教师：李就好教授学院名称：水利与土木工程学院专业名称：农业水土工程答辩委员会主席：汤庸教授中国·广州2016年6月华南农业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标

2、明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：学位论文提交同意书本学位论文符合国家和华南农业大学关于研究生学位论文的相关规定，达到学位授予要求，同意提交。导师签名：日期：学科带头人签名：日期：摘要中国是世界最大的茄子生产国。近年来，随着种植面积的扩大，茄子病害逐渐成为了制约茄子高产、优质、高效益生产的主要因素，甚至在重茬严重的田地里，已到了无法继续种茄子的地步。因此在茄子发病初期准确识别病害成为关键。而目前对蔬菜病害的识别方法都有一定的局限性，难以满足现代农业要求。随着计算机视觉技术与

3、模式识别技术的不断发展，利用计算机智能诊断识别作物病害得方法应运而生。在分析国内外利用计算机视觉技术为手段、结合图像处理与模式识别技术的研究基础上，本文重点研究了病害茄子叶片上病斑的颜色、形状、纹理特征参数，提出了一种基于图像处理的茄子叶部病害识别方法。本文主要工作和创新点包括以下几个方面：（1）集成适合监测茄子病害的茄子病害图像采集系统。通过分析研究茄子病害识别所需要的图像质量要求、采集设备的功耗及无线通讯距离等，自主研制了一套基于太阳能供电的、具有远程无线通讯的茄子病害图像采集系统。（2）病斑分割

4、方法研究。对病害图像进行预处理，如图像分割、图像均衡化等。根据作物病害图像的特点和采集条件，分析比较几种传统图像预处理方法的效果，改进算法，提高对图像的处理效果，为图像的后期处理做准备。根据叶片图像在HSI颜色空间中H分量图的像素点H值集中在一段区域内，即病斑色调集中的特点，将H分量图二值化得到背景部分，从而获取病斑图片。（3）特征提取方法研究。以选择的病斑图像RGB和HSI颜色空间中各分量的一阶矩、二阶矩等12个统计特征作为颜色特征，以计算病斑图像的圆形度、矩形度、偏心率、形状复杂度、和7个Hu不变

5、矩等11个统计特征作为形状特征，以灰度共生矩阵计算病斑图像得出的相关性、能量、对比度、熵的均值与方差等8个统计特征作为纹理特征，组成共31个特征参数；再通过方差和主成分分析法选择20个分类能力强的特征参数，组成分类特征向量。（4）对比分析三种不同的模式识别分类方法对测试集进行分类。试验结果表明，三种方法对茄子褐纹病的识别准确率均达到90%及以上，说明本研究提出的方法可以对茄子叶部病害进行快速、准确识别，为田间开放环境下实现茄子病害实时检测提供了技术支撑。关键词：计算机视觉；褐纹病；判别分析；图像识别；

6、茄子IRecognitionMethodofSolanumMelongenaLeafDiseaseBasedonImageProcessResearchTianKai(CollegeofWaterConservancyandCivilEngineering,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510640,China)Abstract：Chinaistheworld'slargestproducerofSolanumMelongena.Inrecenty

7、ears,withtheexpansionofplantingarea,SolanumMelongenaleafdiseasegraduallybecomethemainrestrictingfactorofSolanumMelongenahighyield,highqualityandhighbenefitproduction,inseriouslycontinuouscroppingfield,evenhasreachedthepointthatitcannotcontinueplantingki

8、ndsofSolanumMelongena.Therefore,timelydetectandaccuratelyidentifytheSolanumMelongenadiseasesinearlyonsetbecomecritical.Now,themethodofvegetablediseasesrecognitionhascertainlimitation,meetstherequirementofmodernagriculture.Recogni