基于计算机视觉技术的草地牧草数字化系统研究

发布时间：2023-11-12 19:48

　　草地是可再生的自然资源,对其进行数字化管理是保护与合理利用草地资源,实现可持续发展战略的重要途径。目前,草地数字化程度较低,牧草的识别与草地数据采集主要依赖于人工方式,具有主观性强、效率低等缺点。因此,为了提高草地牧草识别精度、草地数据获取的自动化程度以及数据的准确性,开展基于计算机视觉的草地牧草数字化的研究,具有重要的理论和实际意义。 计算机视觉技术是利用计算机、图像获取设备模拟人的视觉采集图像并转换至数字信号,通过计算机实现对图像的传输、处理与理解等视觉信息处理的一门多学科交叉技术。与地理信息系统的遥感技术不同,计算机视觉技术主要研究对象为数码相机获取的数字图像,可从微观尺度获取所需的信息。因此,本文重点研究草地牧草图像,利用计算机视觉技术实现草地牧草的自动分类识别、病虫害的识别、显微图像的拼接等功能,探索草地数字化的自动数据获取的新方法。在此基础上,开发基于计算机视觉技术的草地牧草数字化平台,利用Matlab与Java混合编程技术,实现基于web的图像处理与识别功能。主要贡献如下： 1)建立基于种子图像的牧草识别系统。特征提取模块是系统的关键部分,分别采用基于Gabor小波的局部...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
目次
第1章 综述
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 基于图像识别的草地牧草数字化研究现状
    1.3 课题来源及主要研究内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 主要研究内容
第2章 基于种子图像的牧草分类识别
    2.1 牧草自动识别的定义
    2.2 基于种子的牧草自动分类识别
    2.3 实验材料
        2.3.1 种子样本
    2.4 实验材料预处理
        2.4.1 预处理方法
        2.4.2 预处理实验与讨论
    2.5 识别方法1：基于小波和局部保留投影的识别算法
        2.5.1 Gabor小波
        2.5.2 局部保留投影
        2.5.3 实验结果与讨论
    2.6 识别方法2：基于局部分形维数方差的种子识别算法
        2.6.1 分形的定义与分形维数
        2.6.2 特征提取算法
        2.6.3 实验结果与讨论
    2.7 小结
第3章 基于叶片与植株的牧草分类识别
    3.1 基于叶片图像的牧草分类
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 识别方法
        3.1.3 测试结果与讨论
    3.2 基于植株的牧草分类
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 图像预处理
        3.2.3 实验方法
        3.2.4 实验结果及讨论
    3.3 小结
第4章 基于图像识别的牧草病虫害研究
    4.1 病虫害识别的现状
    4.2 识别与计数方法
        4.2.1 数学形态学
        4.2.2 分水岭算法
        4.2.3 虫卵识别与计数流程
        4.2.4 实验结果与讨论
    4.3 小结
第5章 禾本科种子显微图像的拼接
    5.1 图像拼接技术
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 拼接方法
    5.3 实验结果与讨论
    5.4 小结
第6章 基于计算机视觉技术的草地牧草数字化平台
    6.1 草地牧草数字化平台
        6.1.1 平台的主要开发工具与模式
        6.1.2 平台的主要功能模块
    6.2 平台的关键技术问题与解决方案
        6.2.1 Java与Matlab混合编程
        6.2.2 算法模块接口的设计与实现
        6.2.3 算法GUI界面的设计与实现
    6.3 平台的实现
    6.4 小结
第7章 结论
    7.1 本文的主要研究成果
    7.2 对今后工作的展望
参考文献
致谢
博士生期间发表的学术论文
博士后期间发表的学术论文
个人简历
    主要教育经历与工作经历
    主要研究经历
永久通信地址
附件



本文编号：3863829