基于BP網(wǎng)絡(luò)的東北虎虎皮紋理特征提取與識(shí)別研究.pdf

1、摘要東北虎虎皮紋理特征作為一種生物特征，在東北虎種群中顯示出明顯的個(gè)體差異性及遺傳特性，它與生物體本身的基因有著密不可分的聯(lián)系。有效地提取并識(shí)別這一特征對(duì)東北虎個(gè)體識(shí)別及虎皮紋理遺傳規(guī)律的研究具有重要意義。本文用數(shù)碼照相設(shè)備對(duì)黑龍江東北虎林園的一百零三只東北虎進(jìn)行了彩色圖像采集。每只東北虎身體兩側(cè)軀干部各被采集了一百?gòu)埢⑵ぜy理彩色數(shù)字圖像。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在模式識(shí)別方面的優(yōu)勢(shì)，選用三層B P 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)東北虎虎皮紋理形態(tài)特征進(jìn)行識(shí)別

2、。針對(duì)東北虎虎皮紋理的顏色和形態(tài)特點(diǎn)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)，對(duì)東北虎虎皮紋理圖像進(jìn)行數(shù)字化處理。找出突顯虎皮紋理特征的常用數(shù)字圖像處理方法。通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行常規(guī)的直方圖均衡化、規(guī)定化以及空域?yàn)V波處理，增強(qiáng)了紋理圖像的對(duì)比度，去掉了紋理圖像中的噪聲，突顯了虎皮紋理的形態(tài)特征，使虎皮紋理更加清晰，易于辨認(rèn)，有利于進(jìn)一步對(duì)虎皮紋理特征進(jìn)行觀察研究。文中對(duì)虎皮紋理圖像進(jìn)行了二值分割，從圖中分離出紋理的形態(tài)特征。對(duì)紋理圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)細(xì)化和修剪

3、處理，便于觀察紋理的形態(tài)特點(diǎn)，有利于提取紋理盲端位置特征信息。從每只虎的臀部向頭部順序選取十一個(gè)從虎脊背上延伸下來(lái)的盲端，共計(jì)算十一個(gè)相鄰盲端的十個(gè)間距作為虎皮紋理形態(tài)特征信息。利用此形態(tài)特征信息通過(guò)建立B P 網(wǎng)絡(luò)鑒別東北虎個(gè)體。文中通過(guò)實(shí)驗(yàn)，綜合比較網(wǎng)絡(luò)性能，確定了用于識(shí)別虎皮紋理特征的B P 網(wǎng)絡(luò)最佳隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用所建立的東北虎虎皮紋理識(shí)別B P 網(wǎng)絡(luò)對(duì)東北虎個(gè)體進(jìn)行識(shí)別的結(jié)果與實(shí)際情況相符。為利用虎皮紋理圖像

4、識(shí)別東北虎個(gè)體提出了一種新方法。關(guān)鍵詞虎皮紋理；圖像處理；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；模式識(shí)別目錄目錄摘要???????????????????????????????????????????????。IA b s t r a c t ：????????????????????????????????????????????．．I I1 緒論????????．?．????????????????????????????????????．11 ．1 研

5、究背景與意義?????????????????????????????11 ．2 東北虎虎皮紋理特征?????．．：?????????????????????31 ．3 本文研究的主要內(nèi)容???????????????????????????62 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與紋理特征識(shí)別????????????????????????．．72 ．1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念及概況???????????????????????．．72 ．2 紋理識(shí)別人工神經(jīng)

6、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)???????????????????．．82 ．3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)??????????????????????????．1 42 ．4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在紋理識(shí)別中的應(yīng)用????????????????????1 42 ．5 本章小結(jié)???????????????????????????????．1 53 東北虎虎皮紋理圖像的預(yù)處理?????????????????．．．．??????。1 73 ．1 彩色數(shù)字圖像處理

7、基礎(chǔ)?????????????????????????．1 73 ．2 虎皮紋理彩色數(shù)字圖像的灰度變換????????????????????2 03 。3 虎皮紋理彩色數(shù)字圖像的濾波處理????????????????????一2 53 ．4 虎皮紋理圖像的分割??????????????????????????．3 33 ．5 本章小結(jié)???????????????????????????????- 3 44 東北虎虎皮紋理數(shù)字圖像

8、的數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理?????????????????．3 54 ．1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)與數(shù)字圖像處理???????????????????????3 54 ．2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基本算法?????????????????????????．3 64 ．3 虎皮紋理圖像的形態(tài)學(xué)處理???????????????????????3 94 ．4 本章小結(jié)???????????．．???????????????????一：4 25 虎皮紋理圖像紋理特征的選擇

9、與提取?????????????????????．4 35 ．1 模式識(shí)別基本概念???????????????????????????．4 35 ．2 虎皮紋理圖像紋理特征的選擇與提取???????????????????．4 55 ．3 本章小結(jié)???????????????????????????????．5 06 應(yīng)用B P 網(wǎng)絡(luò)對(duì)虎皮紋理進(jìn)行識(shí)別??????????????????????5 16 ．1 虎皮紋理識(shí)別B P 網(wǎng)