利用顏色和形狀特征的雜草識別方法研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的普及推廣，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式的提出，應(yīng)用計算機視覺、圖像處理技術(shù)進行農(nóng)作物中的雜草識別與控制成為可能。而對除草劑的變量噴灑技術(shù)而言，首要問題就是如何準(zhǔn)確地采集田間雜草分布信息，并確定田間雜草的情況(位置、密度或種類等)從而實現(xiàn)精細噴灑。本文在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，以農(nóng)田雜草為研究對象，重點研究雜草的顏色特征、顏色與形狀特征相結(jié)合的提取及識別方法，實現(xiàn)對田間雜草的有效識別。 為去除噪聲的影響，首先對自然光照條件下采

2、集的原始農(nóng)田雜草圖像進行圖像預(yù)處理。針對麥田苗期的雜草與小麥相互交雜生長特點，本文提出一種基于遺傳聚類和形態(tài)濾波識別雜草的方法。文中選取顏色空間OHTA中I2’分量作為特征量；利用基于遺傳算法的自動閾值選取方法對特征分量I2’進行閾值分割初步分離雜草與小麥；通過顏色聚類和形態(tài)濾波獲得準(zhǔn)確的雜草區(qū)域。試驗結(jié)果表明：直接在彩色空間進行分割，可提高彩色圖像的分割效果，利用該方法獲得的雜草平均正確識別率達到90.47％。根據(jù)棉花苗期的田間情況，

3、發(fā)現(xiàn)棉花與常見雜草顏色相近，僅利用顏色特征不容易有效識別。本文綜合顏色和形狀特征對棉花田的雜草作初步研究，計算棉花田常見雜草的形狀特征參數(shù)，為建立雜草特征數(shù)據(jù)庫做準(zhǔn)備。主要計算常見雜草的圓形度、伸長度、離散度和圓度四個具有RST不變性形狀特征參數(shù)，與面積、周長等其他參數(shù)。可利用該數(shù)據(jù)庫提供的特征數(shù)據(jù)進行組合分類訓(xùn)練，實現(xiàn)雜草的有效識別。 本課題研究的田間雜草特征提取及識別方法，對實現(xiàn)雜草的準(zhǔn)確定位與除草劑的變量噴灑提供了可行方案