基于Android平台的黄瓜叶部病害图像处理.pdf

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1、第２期总第２４８期农业科技与装备Ｎo．２ＴotａlＮo．２４８２０１５年２月ＡｇｒｉｃｕltｕｒａlＳｃｉｅnｃｅ＆ＴｅｃhnoloｇyａnｄＥｑｕｉｐｍｅntＦｅｂ．２０１５基于Android平台的黄瓜叶部病害图像处理田有文，王炜，王泷，郑鹏辉（沈阳农业大学信息与电气工程学院，沈阳１１０８６６）摘要：以Ａnｄｒoｉｄ系统为平台构建黄瓜叶部病害图像处理系统，为田间管理者对黄瓜的栽培及病害防治管理提供科学指导。介绍该技术系统的开发环境，阐述系统的软、硬件设计方案，为该系统的推广及应用提供技术支持。关

2、键词：图像处理；Ａnｄｒoｉｄ系统；病害；黄瓜中图分类号：TＰ391.4文献标识码：Ａ文章编号：1674-1161（2015）02-0030-03在农学领域将Ａnｄｒoｉｄ手机软件技术与图像处（图像分割、图像腐蚀和膨胀）及图像特征提取。黄瓜理技术进行有机结合，可以促进Ａnｄｒoｉｄ手机软件技病害处理系统软件的主界面如图1所示。术在农业中的发展，实现农业技术信息化的创新。本研究以Ａnｄｒoｉｄ系统为平台进行设计，构建黄瓜叶部病害图像处理技术，方便田间管理者对黄瓜的栽培及病害防治进行管理。１开发环境Ａ

3、nｄｒoｉｄ支持在多个系统下进行开发，但在Ｌｉnuｘ下效率会更高。本研究在Ｗｉnｄows操作系统下搭建了基于ＡnｄｒoｉｄSDＫ＋JavaJDＫ6＋Eclｉpse3.5＋ＡDT的应用程序开发环境，针对ＡnｄｒoｉｄOS2.2及以上版本开发。２系统设计２.１系统硬件平台图１软件主界面基于Ａnｄｒoｉｄ手机的黄瓜叶片病害检测系统由Ｆiｇｕｒｅ1Soｆtｗａｒｅｍａinintｅｒｆａｃｅ硬件和软件两部分组成。其中，硬件部分采用智能手２．２．１获取图像选择存储卡中的图像，点击图1软件机ＬenovoS880

4、（联想公司），其操作系统为Ａnｄｒoｉｄ主界面上的“选择样本图片”选项，获取所需叶片病害4.0，硬件配置为ＡRＭv7，1GHzCＰU，512ＭＢRＡＭ。样本。获取样本效果如图2所示。２.２系统软件设计黄瓜叶片病害处理工作流程为：1）获取图像。用Ａnｄｒoｉｄ手机的摄像头拍摄被测黄瓜叶片的图像。2）图像处理。对采集的图像进行彩色图像分割、二值图像腐蚀和膨胀等处理。3）特征提取。用处理后的二值图像和原图相结合，得到颜色和纹理特征信息。该系统软件的主要功能是获取图像、图像处理收稿日期：2014-12-1

5、0基金项目：辽宁省“博士后集聚工程”项目（２０１１９２１０１２）；辽宁省教育厅科学技术研究项目（Ｌ２０１１１１４）；辽宁省科学事业公益研究基金项目（２０１２００５０１５）作者简介：田有文（１９６８—），女，博士后，副教授，从事图像识图２获取样本效果图别、光谱分析在农业智能信息处理中应用方面的研究工作。Ｆiｇｕｒｅ２Oｂtａinｅｆｆｅｃtｃhａｒtoｆｓａｍplｅ２０１５年第２期田有文等：基于Ａnｄｒoｉｄ平台的黄瓜叶部病害图像处理31２．２．２图像处理在获取图像的基础上，点击图1中3Ｘ3Ｙａ*＝

6、500×-“图像处理和特征提取”选项，实现彩色图像分割、二﹙√Ｘ0√Ｙ0﹚3Ｙ3Ｚ值图像腐蚀和膨胀。ｂ*＝200×-﹙√Ｙ0√Ｚ0﹚1）彩色图像分割。在Ａnｄｒoｉｄ系统下，应用an-式中：Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0为标准白颜色的Ｘ，Ｙ，Ｚ的值。ｄｒoｉｄ.gｒaphｉcs.Ｂｉtmap类所提供的getＰｉｘel（）方法获取2）纹理特征提取。不同的病害在叶片上不仅表图像中每一个像素点的RGＢ信息，采用统计模式识现出不同的颜色，也表现出不同的纹理。采用色度矩别方法将黄瓜病害叶片的病斑和正常叶片分开。最终的方法

7、对彩色图像纹理特征进行提取，色度矩可表征调用anｄｒoｉｄ.gｒaphｉcs.Ｂｉtmap类所提供的cｒe-一幅病斑彩色纹理图像。其公式如下：ateＢｉtmap（），setＰｉｘels（）方法将处理后的像素点还原ｘｓｙｓ成二值图像。ＭT（ｍ，ｌ）＝∑∑ｍｙｌＴ（ｘ，ｙ）ｘｘ＝1ｙ＝12）二值图像腐蚀和膨胀。由于彩色图像分割后ｘｓｙｓ二值图像的病斑存在断裂和粘连的情况，需要进一步ｍｌＭD（ｍ，ｌ）＝∑∑ｘｙＤ（ｘ，ｙ）处理。腐蚀运算可去除图像中孤立的点和毛刺；膨胀ｘ＝1ｙ＝1运算可填充图像中的小孔和

8、裂缝。运算结果如图3所若要提高病害黄瓜叶片纹理的识别率，需采用色示。度矩集CＭ55（ＭT（0，1），ＭT（1，0），ＭT（1，1），ＭT（2，1），ＭT（1，2），ＭD（0，1），ＭD（1，0），ＭD（1，1），ＭD（1，2），ＭD（2，1））作为黄瓜病害图像纹理特征。在得到黄瓜病害图像病斑提取出来的颜色和纹理特征的13个值后，通过anｄｒoｉｄ.ｄatabase.sqlｉte.SＱＬｉteDatabase中的onCｒeate创建SＱＬｉte数据库，用来存储上述13个颜色及纹理特征