当前位置:主页 > 科技论文 > 软件论文 >

自然场景下猕猴桃识别方法研究

发布时间:2018-07-04 10:11

  本文选题:猕猴桃 + 分割 ; 参考:《西北农林科技大学》2017年硕士论文


【摘要】:中国是猕猴桃生产大国,单纯依靠人力来进行猕猴桃采摘费工费时,随着科学技术的不断发展,自动化采摘技术已经慢慢渗入到人们的生产、生活中。准确识别自然场景下猕猴桃成为采摘机器人的首要任务,因此研究猕猴桃果实识别方法变得十分必要。本文以自然场景下猕猴桃作为研究对象,首先对采集图像进行分割处理,然后对于人工设计特征和深度学习特征进行特征提取,最后将提取的特征向量作为参数输入,采用神经网络和支持向量机识别模型,实现对猕猴桃果实识别,本文的主要内容如下:(1)对采集的猕猴桃图像进行分析,采用基于色差法的Otsu阈值法和基于Renyi熵阈值分割法两种方法实现果实与背景的分割。对比并分析实验结果,本文最终选择0.9R-G,G-0.9R,G-R,R-G色差分量对猕猴桃图像中的果实、树叶、草地、天空和树干目标物进行阈值分割处理,针对部分背景复杂,且果实众多的图像,本文采用基于Renyi熵的阈值分割法。针对分割处理后的二值图像存在的残留物问题,利用面积阈值法,形态学处理算法进行残留物去除,为特征提取打好基础。(2)根据分割后的二值图像绘制目标物边缘轮廓,并利用最小外接矩形算法提取样本。针对猕猴桃自身颜色特征及特殊的表皮毛刺构成的纹理特征和背景样本(包括树叶、天空、草地及枝干)的纹理、颜色特征的分析,本实验拟提取包括HSV颜色特征、灰度共生矩特征、Tamura特征中的对比度、线性度和粗糙度共10个人为设计特征和基于PCANet的深度学习特征,为基于神经网络和支持向量机模型的果实识别做好准备。(3)根据提取的果实、树叶、天空、草地及枝干特征,建立基于神经网络和支持向量机的果实识别模型。分别对BP神经网络、PCANet深度学习模型和支持向量机(SVM)算法进行建模实验。实验结果表明,使用PCANet网络的识别效果最好,识别率达到94.92%,而支持向量机和BP神经网络的识别率分别为87.67%和65.09%。综上所述,通过对猕猴桃图像特征及外在环境分析,本文提出了人工设计特征和深度学习特征表示样本特征,利用神经网络和支持向量机模型进行猕猴桃果实识别,取得了较好的结果,实现了自然场景下猕猴桃果实的准确识别。
[Abstract]:China is a large country of kiwifruit production, relying solely on manpower to harvest kiwifruit takes time and time. With the development of science and technology, automatic harvesting technology has gradually infiltrated into people's production and life. Accurate recognition of kiwifruit in natural scene is the first task of picking robot, so it is necessary to study the recognition method of kiwifruit. In this paper, the kiwifruit is used as the research object in the natural scene. Firstly, the image is segmented, then the artificial design feature and the depth learning feature are extracted. Finally, the extracted feature vector is used as the parameter input. Using neural network and support vector machine to recognize kiwifruit, the main contents of this paper are as follows: (1) the image of kiwifruit is analyzed. Otsu threshold method based on color difference method and Renyi entropy threshold segmentation method were used to realize fruit and background segmentation. By comparing and analyzing the experimental results, we select the 0.9R-GG -0.9RG G-RGG color difference component to segment the fruits, leaves, grasslands, sky and tree trunks of kiwifruit images by threshold segmentation, aiming at some images with complex background and numerous fruits. The threshold segmentation method based on Renyi entropy is used in this paper. In view of the residue problem of binary image after segmentation, the area threshold method and morphological processing algorithm are used to remove the residue. (2) the edge contour of object is drawn according to the segmented binary image. The minimum external rectangle algorithm is used to extract samples. Based on the analysis of the color features of kiwifruit and the texture features of special epidermis burr and background samples (including leaves, sky, grass and branches), the color features of kiwifruit were extracted, including HSV color features. The contrast, linearity and roughness in the Tamura feature of the gray level symbiotic moment feature are 10 individuals for the design feature and the PCANet based depth learning feature, which are ready for the fruit recognition based on neural network and support vector machine model. (3) according to the extracted fruit, The fruit recognition model based on neural network and support vector machine (SVM) was established based on the characteristics of leaves, sky, grassland and branches. The deep learning model and support vector machine (SVM) algorithm of BP neural network are simulated. The experimental results show that the recognition rate of PCANet is the best, the recognition rate is 94.922.The recognition rate of support vector machine and BP neural network are 87.67% and 65.09% respectively. To sum up, by analyzing the image features and external environment of kiwifruit, this paper proposes artificial design features and depth learning features to represent sample features, and uses neural network and support vector machine model to recognize kiwifruit. Good results were obtained, and the recognition of kiwifruit in natural scene was realized.
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S663.4;TP391.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;真品三星软驱识别方法[J];电脑迷;2004年06期

2 施水才;俞鸿魁;吕学强;李渝勤;;基于大规模语料的新词语识别方法[J];山东大学学报(理学版);2006年03期

3 苏家洪;;试述人脸识别新技术及编辑识别方法[J];中国新技术新产品;2012年07期

4 高春庚;孙建国;;基于统计的人脸识别方法综述[J];安阳工学院学报;2012年04期

5 马彬;洪宇;杨雪蓉;姚建民;朱巧明;;基于语义依存线索的事件关系识别方法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2013年01期

6 马彬;洪宇;杨雪蓉;姚建民;朱巧明;;基于推理线索构建的事件关系识别方法[J];北京大学学报(自然科学版);2014年01期

7 吕冬梅,刘燕萍,李云凯;一个新的机械图纸识别方法[J];信息技术;2001年03期

8 刘志鹏,魏君;基于神经网络的集装箱编号识别方法的研究[J];中国包装工业;2002年09期

9 贺敏;龚才春;张华平;程学旗;;一种基于大规模语料的新词识别方法[J];计算机工程与应用;2007年21期

10 董世都;黄同愿;王华秋;王森;杨小帆;;半边人脸识别方法[J];计算机工程;2008年07期

相关会议论文 前10条

1 郑凯;;建立多维数据异常点识别方法的尝试[A];第八届全国体育科学大会论文摘要汇编(一)[C];2007年

2 张朋柱;韩崇昭;万百五;;智能决策支持系统中的问题识别方法与实现[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第2卷)[C];1993年

3 刘丽兰;刘宏昭;;时间序列模型的识别方法[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年

4 苗振伟;许勇;杨军;;超声波人脸识别方法研究[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年

5 罗智勇;宋柔;荀恩东;;一种基于可信度的人名识别方法[A];第二届全国学生计算语言学研讨会论文集[C];2004年

6 张茜;郑峥;亢一澜;王娟;仇巍;;基于海量实测数据的反演识别方法与盾构装备载荷的力学建模[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

7 赵锐;陈光发;;军事口令识别的Fuzzy方法探讨[A];第二届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1992年

8 骆玉荣;刘建丽;史晓涛;;一种自动车窗识别方法的设计与实现[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年

9 崔凯华;王国庆;方剑青;李红军;贾俊波;马超;赵烨;张东辉;;基于声模态分析的材料识别方法研究[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年

10 李洪东;梁逸曾;张志敏;;酵母蛋白组中原生肽识别方法的探索研究[A];中国化学会第26届学术年会化学信息学与化学计量学分会场论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前9条

1 陈春道;甲鱼优劣及雌雄的识别方法[N];北京科技报;2003年

2 庞席堂;假币的识别方法[N];中华合作时报;2003年

3 王修增;手机被盗号的6种识别方法[N];中国保险报;2003年

4 张侃;正品手机电池识别方法[N];通信产业报;2000年

5 潘 治;德国开发出癌症早期识别方法[N];中国中医药报;2003年

6 新华社记者 段世文;产权证识别方法[N];新华每日电讯;2001年

7 金亮;机器人的情感[N];中国医药报;2001年

8 黄璐;识别假火车票有绝招[N];山西经济日报;2004年

9 宗绍纯;如何识别是纯奶还是奶饮料?[N];国际商报;2003年

相关博士学位论文 前10条

1 赵国腾;跨座式单轨交通轨道梁表面裂纹识别方法研究[D];重庆大学;2015年

2 徐训;线性与非线性结构动力荷载识别方法及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 黄仕建;视频序列中人体行为的低秩表达与识别方法研究[D];重庆大学;2015年

4 张航;基于高光谱成像技术的皮棉中地膜识别方法研究[D];中国农业大学;2016年

5 吴翔;基于机器视觉的害虫识别方法研究[D];浙江大学;2016年

6 冯佳;研究前沿识别与分析方法研究[D];吉林大学;2017年

7 郑银河;复杂裂隙网络下岩石块体识别方法研究[D];中国地质大学(北京);2017年

8 徐艺哲;超音速流场中多波系干扰结构识别方法与应用研究[D];清华大学;2016年

9 张莉莉;竞优特征的群识别方法及其应用[D];东北大学;2010年

10 陈绵书;计算机人脸识别方法研究[D];吉林大学;2004年

相关硕士学位论文 前10条

1 徐珂琼;基于视频的人脸识别方法研究[D];天津理工大学;2015年

2 彭姣丽;针对多表情的人脸识别方法研究[D];昆明理工大学;2015年

3 代秀丽;基于半监督判别分析的人脸识别方法研究[D];深圳大学;2015年

4 易磊;基于两阶段的交通标志识别方法研究[D];南京理工大学;2015年

5 李彦;基于小波变换的人脸识别方法研究[D];电子科技大学;2014年

6 田晓霞;运动想象EEG的识别方法及在上肢康复中的应用[D];北京工业大学;2015年

7 杨俊涛;基于分数谱时频特征的SAR目标检测与识别方法研究[D];电子科技大学;2014年

8 宋洪伟;基于模糊集合的汉语主观句识别方法研究与实现[D];黑龙江大学;2015年

9 贾博轩;基于手机传感器的人类复杂行为识别方法的研究[D];黑龙江大学;2015年

10 范玲;Link-11数据链信号的识别方法研究[D];西安电子科技大学;2014年



本文编号:2095727

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/2095727.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户795d2***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com