基于多策略融合技术的水稻叶片边缘检测算法研究

农作物边缘检测问题是基于图像处理技术的农作物检测技术的重要内容之一.在分析已有边缘检测方法的基础上,将图像区域最小外接矩形算法、中值滤波、Canny算子和闭运算有机结合,提出一种基于多策略融合技术的水稻叶片边缘检测算法,将该方法应用于单叶片、背景为白板的叶片、背景为土壤的叶片、重叠叶片等不同特征的图像,有效地获取连续、光滑的水稻叶片边缘,表明该算法具有高效、准确和鲁棒的特性     

用于数字监控系统的图像去噪算法的研究与实现

针对数字监控系统因监控环境亮度不足导致监控图像存在大量噪声的情况 ,分析了图像的主要噪声源及其特点和性质 ,确定影响图像质量的主导噪声为CCD摄像管产生的读出噪声。比较了各种常见的图像去噪算法 ,在综合考虑图像去噪平滑效果、图像清晰程度和时间复杂度的基础上 ,提出将数学形态学法与中值滤波法相结合的用于数字监控系统的图像去噪增强算法。仿真试验及对多幅在不同亮度环境下拍摄图像去噪前后效果的对比结果表明 ,使用数字形态学滤波与 3× 3中值滤波结合的算法去噪 ,可将压缩后的录像码流数据量降低 15 %～2 0 % ,且去噪后的图像比较清晰平滑。由于算法的时间复杂度较低 (为O(N) ) ,速度较快 ,可满足实时性处理的要求 ,所以可将其直接移植到数字监控录像系统中。试验结果验证了本算法的可行性、实时性和鲁棒性。     

基于MATLAB 的遥感图像边缘检测算子的实验比较分析

MATLAB软件工具箱中,提供了edge函数,它能利用多种算子进行图像的边缘检测,语言结构简单。本文就数字图像处理中几种常用的用于检测的算子（Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算子、log算子、Canny算子）,通过MATLAB软件来实现遥感图像的边缘检测,对抗噪声能力进行分析,得出各自的优缺点和适用范围。     

基于改进分水岭算法的作物病害叶片分割方法

传统的标记分水岭算法在作物病斑分割过程中存在伪标记,会造成过分割,本研究在传统的标记分水岭算法基础上提出了一种改进的标记分水岭分割算法。该算法首先采用形态学进行预处理,建立形态学梯度,并对梯度图像进行开闭重建。然后对重建的梯度图像进行前景标记,并利用病斑和正常叶片的颜色差异对前景标记中的伪标记进行滤除,对修改后的前景二值化图像进行距离变换和分水岭完成背景标记。最后用强制极小值技术进行梯度修正,并用分水岭算法对其进行分割。对多幅作物叶片进行分割试验,并对比不同分水岭的分割效果,结果表明该方法得到的区域数最少,能有效提取黄瓜叶片病斑,并且抑制过分割。     

基于改进红边面积的夏玉米叶片氮素含量导数光谱监测

【目的】从夏玉米叶片一阶导数光谱中提取监测叶片氮素含量变化的敏感红边面积,为夏玉米氮素营养遥感监测提供依据。【方法】使用高光谱仪ASD Field Spec Pro,于喇叭口期(08-05)、抽雄期(08-22)、吐丝期(09-05)和乳熟期(09-13)采集不同氮素处理水平下(0,120,240 kg/hm2)的夏玉米叶片光谱,并在红边波长范围(680~760nm)求取一阶导数(一阶导数光谱),然后采用基于小波变换的阈值去噪方法对一阶导数光谱进行去噪处理;考察夏玉米4个生育时期内一阶导数光谱对不同氮素处理水平的响应特征,以及当波长范围从红边核心区域720~740 nm逐步扩展到700~760 nm时,对应包围面积与叶片氮素含量相关系数的变化情况,在此基础上分析红边面积常规计算方法的不足,并提出针对性的改进措施;在4个生育时期内,对改进红边面积MSred和通过常规计算所得红边面积Sred与叶片氮素含量的相关性进行分析,并评价MSred的效果。【结果】(1)对于不同的氮素处理水平,位于红边核心区域720~740 nm的一阶导数光谱值相对于红边边缘区域具有更显著的响应特征。(2)在4个生育时期内,当波长范围处于红边核心区域时对应红边面积值较小,但其与叶片氮素含量的相关性较高;当波长范围以720~740 nm为中心、2 nm为步长扩展至700~760 nm时,对应包围面积值总体上呈线性增长趋势,而其与叶片氮素含量的相关性则逐渐降低。(3)在喇叭期、抽雄期、吐丝期、乳熟期,MSred与夏玉米叶片氮素含量的相关系数分别为0.876 8,0.827 5,0.844 2和0.883 8,比同生育时期Sred与叶片氮素含量的相关系数分别提高了7.50%,5.00%,9.75%和5.54%。【结论】改进红边面积MSred可以更准确地指示叶片氮素含量的变化,为采用高光谱技术快速诊断夏玉米氮素营养亏缺状况提供了新途径。     

基于二值化的数学形态学生物图像边缘检测算法

针对边缘检测算子对噪声敏感且检测边界相对模糊的缺点,提出了基于动态二值化的数学形态学边缘检测算法.该算法首先利用动态二值化方法确定将灰度图像转化为二值图像的阈值,然后利用数学形态学的腐蚀和去空洞相结合的方法去除二值化图像的噪声,最后用细化方法检测单像素图像边缘.仿真结果表明,该算法能降低噪声及图像模糊对边缘检测的影响,实现边缘的准确定位,并保留足够的图像细节,具有更强的去除噪声能力,为显微生物单体图像处理提供了一种有效的边缘细化检测方法.     

基于二值化的数学形态学生物图像边缘检测算法

针对边缘检测算子对噪声敏感且检测边界相对模糊的缺点,提出了基于动态二值化的数学形态学边缘检测算法。该算法首先利用动态二值化方法确定将灰度图像转化为二值图像的阈值,然后利用数学形态学的腐蚀和去空洞相结合的方法去除二值化图像的噪声,最后用细化方法检测单像素图像边缘。仿真结果表明,该算法能降低噪声及图像模糊对边缘检测的影响,实现边缘的准确定位,并保留足够的图像细节,具有更强的去除噪声能力,为显微生物单体图像处理提供了一种有效的边缘细化检测方法。     

基于不同算法的时间序列植被指数去噪效果分析

为了分析和比较不同去噪算法对时间序列植被指数的特点和去噪效果,并确定各自的适用条件和应用时需注意的问题,研究分析了目前常用的去噪算法的基本原理,以时间序列MODIS-NDVI为例,选取一个典型的有农作物覆盖的区域,在MATLAB编程环境下实现不同的去噪算法.结果表明,不同的去噪算法具有不同的去噪效果,在去噪时需要根据所要实现的目的,合理采用具体的算法.     

一种基于FPGA的Sobel边缘检测算法与仿真研究

Sobel边缘检测算子是离散型差分算子,用来运算图像亮度函数的梯度近似值。在图像的任何一点使用该算子,将会产生对应的梯度矢量或法矢量。根据FPGA的并行流水线性以及硬件处理速度快、可编程、可重配置等特点,提出Sobel边缘检测算法:分别计算水平梯度和垂直梯度,将2个方向的梯度值结合起来,通过一个门限值后再输出二值图像。并在FPGA平台上进行了仿真。仿真结果表明,利用该算法能够取得良好图像边缘检测的效果。     

小尾寒羊与湖羊遗传检测的比较

以我国特有的两大优良绵羊品种小尾寒羊和湖羊为检测对象,采用中心产区典型群随机抽样法,从小尾寒羊中心产区山东省梁山县和湖羊中心产区浙江省湖州市分别抽取小尾寒羊60只和湖羊63只,用水平板淀粉凝胶电泳检测11个结构基因座的频率,观测9项相对形态学特征标记的表型频率,测定其体尺,记录当地生态环境特征,从结构基因座、形态学特征和生态特征3个方面对两者间的遗传差异进行定量分析。结果表明：小尾寒羊在Al、Es-D、Ly座位上是单态性的,而湖羊仅在Al、Es-D上是单态性的;小尾寒羊的基因平均纯合度高于湖羊;两者除在角的有无和色斑上存在差异外,其他表型特征基本相似;在生态特征方面,湖羊产区与小尾寒羊产区相比,海拔低、年平均气温高、降水量充沛。     

基于MATLAB的改进BP神经网络的实现与比较

本文在Black-Scholes型市场中引入机会收益的概念,并利用文[4]中提出的在险收益的风险概念,建立了机会收益-在险收益(EaC-EaR)动态投资决策模型maxR=E[Xπ(T)|Xπ(T)≥ρ1-β(x,π,T)]s.t.EaR(x,π,T)≤Cπ∈Rd,其中C是事先给定的某风险水平,ρ1-β(x,π,T)是期末财富Xπ(T)的1-β下侧分位数.通过对该模型的讨论,得到了最优常数再调整策略的显式表达式以及投资组合的有效前沿,阐明的金融学涵义包括:在EaC-EaR投资组合模型下,风险中性市场中的最优常数再调整投资策略是纯债券投资策略,而风险非中性市场中的最优常数再调整投资策略蕴涵了两基金分离定理的成立.另外,β=1时的均值-在险收益(M-EaR)模型maxR=E[Xπ(T)]s.t.EaR(x,π,T)≤Cπ∈Rd正是上述模型的特款.     

基于小波变换与LS-SVR 的柑橘叶片磷含量高光谱监测模型

快捷、准确、无损地监测柑橘磷(P)含量,对柑橘树磷肥的精准喷施及动态管理有重大意义。高光谱技术的快速发展使柑橘磷含量的快速无损监测成为可能。以117株园栽萝岗橙为试验对象,分别在壮果促梢期和采果期两个不同发育阶段采集234个样本数据,高光谱反射数据构成描述样本的多元矢量,硫酸-双氧水消煮-钼锑抗比色法测得的磷含量值作为样本标签值。在对高光谱反射数据小波去噪的基础上,用LS-SVR算法建立柑橘叶片磷含量监测模型。模型分别在验证集和校正集上进行评估,分别取得模型决定系数0.907和0.953,均方误差0.004和0.002,平均相对误差2.76%和1.77%。结果表明:用高光谱技术进行柑橘叶片磷含量监测是可行的。     

基于引力核密度聚类算法的作物病害叶片区域的快速检测

针对作物病害叶片图像的复杂性和模糊性,提出一种基于引力核密度聚类算法的作物叶片病害区域快速检测方法:首先,在RGB颜色空间提取病害叶片图像的R通道值,根据R值的特征直方图特性,运用多项式拟合特征直方图曲线,根据导数性质确定拟合特征直方图曲线的峰值点和峰值区域,确定病害叶片图像聚类数和初始聚类中心;根据初步确定的病变叶片图像的聚类中心,运用引力核密度聚类算法快速完成对病害叶片病斑的分割。试验结果表明,基于引力核密度聚类算法的平均分割精度达80%以上,平均检测时间为4.912 s,优于已有病害区域分割算法K–means和Meanshift的性能。     

作物育种亲本灰色分类算法的设计与实现

根据亲本灰色分类的原理、特点,设计出特定的树形存储结构。通过对类树叶子节点的适当排序,系统极简洁地产生规范亲本分类图,达到了国际同类软件的效果。     

基于MATLAB的实时数据采集与分析系统的实现

用数据采集卡构建的数据采集系统,一般价格昂贵且难以与实际需求完全匹配。为此,提出了一种新的简单可行的方案,利用计算机本身的软硬件资源,不需添加其他任何设备即可构成数据采集与分析系统。详细介绍了该系统的设计方法,使用MATLAB语言编制了简洁的图形用户界面,该界面操作方便,并且可以根据用户的需求进行功能扩充。最后给出了详细的试验结果。     

基于MATLAB的实时数据采集与分析系统的实现

用数据采集卡构建的数据采集系统,一般价格昂贵且难以与实际需求完全匹配。为此,提出了一种新的简单可行的方案,利用计算机本身的软硬件资源,不需添加其他任何设备即可构成数据采集与分析系统。详细介绍了该系统的设计方法,使用 MATLAB 语言编制了简洁的图形用户界面,该界面操作方便,并且可以根据用户的需求进行功能扩充。最后给出了详细的试验结果。     

基于OGC WPS的TVDI算法实现与共享

针对温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI)计算复杂和重复实现等问题,采用Python语言实现了TVDI模型算法,并利用开源的网络地理信息系统(Web GIS)平台52°North包装成符合开放地理空间信息联盟(Open Geospatial Consortium,OGC)网络处理服务(WPS)规范的WPS,在网络上共享了基于TVDI算法的WPS。以2010年湖北省中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)数据为例,对算法进行测试。结果表明,干湿边线性拟合整体效果较好,算法效率较高且运行稳定。服务的发布共享避免了科研中重复实现TVDI算法,有利于研究人员专注于干湿状况的分析研究,提高研究效率。     

颗粒粮食中异物的视觉检测算法与实现

提出了一种利用图像实现颗粒粮食中异物的检测方法。该方法根据异物特征,提出了基于斑点分析的方法,一次成像2次处理,剔除比正常颗粒亮和暗的异物。并基于Mil函数库开发的图象处理系统,将黑白斑点的2次提取处理用一个函数实现,再通过数学形态学的运算和斑点分析,快速地提取杂质的大小和所在位置。该方法具有速度快、精确度高等优点,可以推广到其他领域加以利用。     

颗粒粮食中异物的视觉检测算法与实现

提出了一种利用图像实现颗粒粮食中异物的检测方法。该方法根据异物特征,提出了基于斑点分析的方法,一次成像2次处理,剔除比正常颗粒亮和暗的异物。设计包括输送系统、照明系统、成像系统、处理系统、结果存储和输出系统5个部分的异物检测系统,将粮食颗粒放到输送带上,在指定位置由成像系统获取图像,并将数据传人计算机进行分析处理,之后选用合适的算法进行图像处理。比较后发现,与Halcon库相比,Mil库设置的特征参数更多,使用者可以在较短时间内获取试验结果,并且Mil图像函数库的使用非常方便,故笔者选用Mil库提取绿豆颗粒中的异物杂质。利用Mil函数库开发的图像处理系统,把黑白斑点的2次提取处理,用一个函数实现,再通过数学形态学的运算和斑点分析,快速地提取杂质的大小和所在位置。该方法具有速度快、精确度高等优点,可以推广到其他领域加以应用。     

气孔导度和叶片内部导度制约C3和C4作物光合作用的比较分析

为了揭示C3和C4作物气孔导度和叶片内部导度对光合作用制约性的差异,以大豆和玉米为研究对象,对气孔导度和内部导度进行了对比分析.结果表明,大豆的气孔导度大于玉米,而玉米的内部导度大于大豆,这说明玉米的光合作用主要受气孔限制,大豆的光合作用主要受羧化能力限制.玉米可以利用低浓度的CO2进行光合作用,但同时也因气孔导度低而...