基于數(shù)字圖像處理和人工神經(jīng)網(wǎng)絡的羅漢果特性及種屬識別研究.pdf

1、羅漢果是我國特有的傳統(tǒng)藥用植物,集中分布在廣西省桂林市。受經(jīng)濟效益的影響,目前羅漢果面臨著品種混雜,種質退化的問題。本文利用數(shù)字圖像處理技術提取羅漢果種屬特征,尋找羅漢果外觀特征與內部品質的相關性,最后利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)了羅漢果種屬的自動識別。
　　本文完成的主要工作如下:
　　1、設計了用于采集羅漢果數(shù)字圖像的計算機視覺硬件系統(tǒng),能提供穩(wěn)定的照明環(huán)境,盡可能減少噪聲。該硬件系統(tǒng)也適用于其他農(nóng)作物。
　　2、在Mic

2、rosoft Visual C++編程環(huán)境下實現(xiàn)對羅漢果圖像的預處理,包括:圖像變換、圖像增強、圖像分割等。在此基礎上提取了羅漢果的6個顏色特征:紅色分量、綠色分量、藍色分量、色調、飽和度、亮度和8個形狀特征:周長、面積、長軸、短軸、當量直徑、形狀參數(shù)、伸長度、緊湊度。
　　3、對5個種屬的200張羅漢果圖像進行預處理。然后,對每張圖片分別提取羅漢果的14個特征參數(shù),通過對比分析不同種屬羅漢果的同一個特征參數(shù)值的分布情況,證實了通

3、過羅漢果外部特征實現(xiàn)種屬識別的可行性。
　　4、學習了兩種前向型人工神經(jīng)網(wǎng)絡——BP網(wǎng)絡和RBF網(wǎng)絡的基本原理,并在Matlab6.0編程環(huán)境下實現(xiàn)了兩種神經(jīng)網(wǎng)絡的建立。利用PCA算法優(yōu)化網(wǎng)絡輸入向量,達到減輕網(wǎng)絡負擔的目的。通過反復實驗確定了適合本研究的最優(yōu)網(wǎng)絡參數(shù)。實驗結果表明,網(wǎng)絡識別效果較好,平均識別率分別為:BP:80.91％;RBF:92.68%;經(jīng)過PCA算法優(yōu)化后的識別率為:PCA_BP:78.15%;PCA_RB