利用顏色和形狀特征的雜草識(shí)別方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及推廣，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式的提出，應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像處理技術(shù)進(jìn)行農(nóng)作物中的雜草識(shí)別與控制成為可能。而對(duì)除草劑的變量噴灑技術(shù)而言，首要問(wèn)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(shí)現(xiàn)精細(xì)噴灑。本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，以農(nóng)田雜草為研究對(duì)象，重點(diǎn)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(shí)別方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)田間雜草的有效識(shí)別。 為去除噪聲的影響，首先對(duì)自然光照條件下采

2、集的原始農(nóng)田雜草圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理。針對(duì)麥田苗期的雜草與小麥相互交雜生長(zhǎng)特點(diǎn)，本文提出一種基于遺傳聚類和形態(tài)濾波識(shí)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(dòng)閾值選取方法對(duì)特征分量I2’進(jìn)行閾值分割初步分離雜草與小麥；通過(guò)顏色聚類和形態(tài)濾波獲得準(zhǔn)確的雜草區(qū)域。試驗(yàn)結(jié)果表明：直接在彩色空間進(jìn)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(shí)別率達(dá)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(jiàn)雜草顏色相近，僅利用顏色特征不容易有效識(shí)別。本文綜合顏色和形狀特征對(duì)棉花田的雜草作初步研究，計(jì)算棉花田常見(jiàn)雜草的形狀特征參數(shù)，為建立雜草特征數(shù)據(jù)庫(kù)做準(zhǔn)備。主要計(jì)算常見(jiàn)雜草的圓形度、伸長(zhǎng)度、離散度和圓度四個(gè)具有RST不變性形狀特征參數(shù)，與面積、周長(zhǎng)等其他參數(shù)。可利用該數(shù)據(jù)庫(kù)提供的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行組合分類訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)雜草的有效識(shí)別。 本課題研究的田間雜草特征提取及識(shí)別方法，對(duì)實(shí)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