基于模糊分類和特征融合技術(shù)的雜草分類研究.pdf

1、雜草與植物病蟲害一樣，是農(nóng)作物生長中的重要災(zāi)害。雜草與農(nóng)作物爭奪空間，陽光，水和肥料，使農(nóng)作物的生長受到抑制而導(dǎo)致減產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國因遭受雜草的危害，每年損失糧食約200億千克，油菜籽和花生約2億千克。在雜草防除方法中，化學(xué)除草法由于其高效的除草能力而倍受青睞，但是化學(xué)除草劑的使用方式普遍為粗放式大面積噴灑，還造成了潛在的生態(tài)環(huán)境危害。如果對(duì)田地進(jìn)行變量，噴灑到作物和土壤等無雜草區(qū)域的除草劑不僅造成了浪費(fèi)噴灑，即僅在雜草滋生區(qū)噴灑除草劑

2、，就能顯著的減少除草劑的使用量降低對(duì)環(huán)境的危害。目前在雜草識(shí)別領(lǐng)域中，主要利用植物的位置、植物的特征（包括形狀、顏色、紋理、光譜等）以及三維圖像等多種方法。本文以四種田間常見雜草為研究對(duì)象，提出采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將雜草的形狀、紋理、高度特征融合的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)田間雜草的有效識(shí)別。
　　由于雜草識(shí)別是一種定性分析的過程，它不同于一般的定量分析，雜草的特征本身具有模糊性，以某些絕對(duì)的數(shù)量定義雜草的分類指標(biāo)是不科學(xué)的，因此本文應(yīng)用模糊化

3、的雜草特征參數(shù)作為雜草識(shí)別網(wǎng)絡(luò)的輸入。為了降低分級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)訓(xùn)練的復(fù)雜程度，根據(jù)雜草特征的種類及其在對(duì)識(shí)別的影響因素分成四個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，分別為顏色特征子網(wǎng)絡(luò)，主要的紋理特征子網(wǎng)絡(luò)，次要的紋理特征子網(wǎng)絡(luò)，和高度特征子網(wǎng)絡(luò)。再將四個(gè)子網(wǎng)絡(luò)融合為雜草自動(dòng)識(shí)別綜合網(wǎng)絡(luò)，并利用遺傳算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。組成的模糊遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有更強(qiáng)的魯棒性和自適應(yīng)性。
　　本文提出的田間雜草自動(dòng)分類識(shí)別方法，將模糊理論和特征分類有效結(jié)合，首次將雜草的高