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

1、羅漢果是我國(guó)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(jì)效益的影響,目前羅漢果面臨著品種混雜,種質(zhì)退化的問(wèn)題。本文利用數(shù)字圖像處理技術(shù)提取羅漢果種屬特征,尋找羅漢果外觀特征與內(nèi)部品質(zhì)的相關(guān)性,最后利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了羅漢果種屬的自動(dòng)識(shí)別。
　　本文完成的主要工作如下:
　　1、設(shè)計(jì)了用于采集羅漢果數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)視覺(jué)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(shí)現(xiàn)對(duì)羅漢果圖像的預(yù)處理,包括:圖像變換、圖像增強(qiáng)、圖像分割等。在此基礎(chǔ)上提取了羅漢果的6個(gè)顏色特征:紅色分量、綠色分量、藍(lán)色分量、色調(diào)、飽和度、亮度和8個(gè)形狀特征:周長(zhǎng)、面積、長(zhǎng)軸、短軸、當(dāng)量直徑、形狀參數(shù)、伸長(zhǎng)度、緊湊度。
　　3、對(duì)5個(gè)種屬的200張羅漢果圖像進(jìn)行預(yù)處理。然后,對(duì)每張圖片分別提取羅漢果的14個(gè)特征參數(shù),通過(guò)對(duì)比分析不同種屬羅漢果的同一個(gè)特征參數(shù)值的分布情況,證實(shí)了通

3、過(guò)羅漢果外部特征實(shí)現(xiàn)種屬識(shí)別的可行性。
　　4、學(xué)習(xí)了兩種前向型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)——BP網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)絡(luò)的基本原理,并在Matlab6.0編程環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了兩種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立。利用PCA算法優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)輸入向量,達(dá)到減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)的目的。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)確定了適合本研究的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,網(wǎng)絡(luò)識(shí)別效果較好,平均識(shí)別率分別為:BP:80.91％;RBF:92.68%;經(jīng)過(guò)PCA算法優(yōu)化后的識(shí)別率為:PCA_BP:78.15%;PCA_RB