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基于机器视觉的草地蝗虫识别方法 总被引：6，自引：6，他引：0
为了准确、自动地提取蝗虫信息进行蝗灾测报,提出了一种基于机器视觉的草地蝗虫识别方法,用于超低空蝗灾预警系统所自动采集的视频中草地蝗虫头数信息的提取。该方法先根据跃起草地蝗虫的背景构成,把原始图像分为天空子图像和草地子图像;然后,采用帧间差分法检测两子图像中的运动区域;最后,运用蝗虫的形态特征因子对检测的运动区域进行再分类,识别跃起蝗虫。把自动识别的跃起蝗虫头数,带入建立的跃起蝗虫头数与和地面蝗虫头数之间的数学模型中,从而得到地面蝗虫的数量,进行地面上草地蝗虫的间接计数。试验结果表明:跃起草地蝗虫的识别率为80%～100%,由建立跃起蝗虫和地面蝗虫的之间模型计算的地面草地蝗虫的精度大于80%。因此,基于机器视觉的草地蝗虫识别方法能满足蝗虫精准测报的要求。 相似文献
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基于形状因子和分割点定位的粘连害虫图像分割方法 总被引：1，自引：6，他引：1
单个害虫的分割是进行害虫特征提取和识别的前提。针对害虫识别过程中出现的粘连等问题,提出了一种基于形状因子和分割点定位的害虫图像分割方法。该方法首先利用形状因子对图像中的每个区域进行粘连判定,然后对判定为粘连的区域进行逐层轮廓剥离和局部分割点的确定,接着根据局部分割点在原区域中搜索边界轮廓的两个分离点,最后连接局部分割点与分离点线段进行害虫分割。通过实验室人工随机散落桃蛀螟Conogethes punctiferalis(Guenée)和田间粘虫板诱捕梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)2种场景采集图像,验证算法的有效性,并与分水岭分割算法进行对比,采用分割率、分割错误率和分割有效性3项指标进行评价,结果表明:针对实验室环境下采集的2组桃蛀螟害虫图像,该文方法平均错误率为7%,约为分水岭分割方法的1/2,平均分割有效率为92.65%,比分水岭算法提高了5.7个百分点;在2组田间梨小食心虫图像分割中,该文方法平均错误率为2.24%,平均分割有效率为97.8%,分别比分水岭方法降低了4.29个百分点和提高了3.95个百分点,说明该文方法在分割准确性和有效性方面都可以获得更好的分割性能,应用于害虫多目标分割与自动识别系统中,可以有效地提高识别精度。 相似文献
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自然环境下果实的准确分割与快速识别是采摘机器人作业面临的难题之一。针对自然环境中的成熟苹果，该研究提出一种基于Otsu与分水岭相结合的两级分割算法与区域标记梯度Hough圆变换的苹果识别方法。首先，使用亮度自适应校正算法对表面亮度分布不均的苹果图像进行校正，增强图像的细节信息。结合果实颜色特征，提取YCbCr颜色空间的Cr分量图像作为预处理样本。然后，采用改进后的Otsu算法进行初次分割，得到苹果目标的二值图像，该算法通过引入形态学开-闭重建滤波去除大量背景噪声，通过缩减灰度级遍历范围提高分割速率。采用基于距离变换的分水岭算法进行二次分割，分离粘连果实区域，提取目标苹果的外部轮廓。最后，在轮廓外设置最小外接矩形标记有效区域，在标记区域内进行梯度Hough圆变换实现苹果目标的自动识别。对自然环境中采集的200幅苹果图像进行测试，并与传统梯度Hough圆变换方法进行对比，本文方法在顺、逆光下的识别准确率为90.75和89.79%，比传统方法提高了15.03和16.41%，平均识别时间为0.665和0.693 s，比传统方法缩短了0.664和0.643 s。所提的两级分割算法不仅可以从复杂环境中准确分割果实目标区域，而且可以从粘连果实区域中提取单个果实边界。利用区域标记的梯度Hough圆变换方法能够快速准确地对果实进行识别。研究结果能满足苹果采摘机器人对不同光照下目标识别速度和精度的要求，可为苹果等类球形果实的快速识别提供参考。 相似文献
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基于模糊集理论的苹果表面阴影去除方法 总被引：9，自引：7，他引：2
为了提高阴影影响下的苹果目标提取精度,该文提出了一种基于模糊集理论的苹果表面阴影去除方法。该方法将含阴影图像作为一个模糊矩阵,利用所设计的隶属函数进行图像去模糊化处理,达到图像增强的目的,进而削弱苹果表面阴影对目标分割的影响。为了验证算法的有效性,采用基于灰度阈值和基于颜色聚类2种算法对去除阴影前后的目标图像进行分割,并选用分割误差、假阳性率、假阴性率和重叠系数4项指标进行了分析比较,试验结果表明,去除阴影之后,2种分割算法所提取的苹果目标区域较去除阴影之前有了较大的提高,2种分割算法的平均分割误差分别为3.08%和3.46%,比去除阴影之前降低了20.53%和25.92%,假阳性率、假阴性率分别降低了29.79%、29.98%和21.25%、29.83%,重叠系数分别提高30.96%和24.55%。与灰度变换法去除阴影后分割的效果比较表明,该方法的平均分割误差降低了29.23%,假阳性率、假阴性率分别降低了30.97%和20.40%,重叠系数提高了26.60%;与直方图均衡化法的比较表明,分割误差降低了25.59%,假阳性率、假阴性率分别降低了22.74%和27.56%,而重叠系数提高了27.43%。这一系列数据表明,基于模糊集理论的阴影去除方法具有较好的阴影去除效果。经过去除阴影后,可以获得更高的目标分割性能,目标提取精度显著提高,表明将模糊集方法应用于苹果目标的阴影去除可以有效地提高苹果目标区域的提取精度。 相似文献
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基于小麦群体图像的田间麦穗计数及产量预测方法 总被引：15，自引：11，他引：4
在田间小麦测产时,需人工获取田间单位面积内的麦穗数和穗粒数,耗时耗力。为了快速测量小麦田间单位面积内的产量,该文利用特定装置以田间麦穗倾斜的方式获取田间麦穗群体图像,通过转换图像颜色空间RGB→HSI,提取饱和度S分量图像,然后把饱和度S分量图像转换成二值图像,再经细窄部位粘连去除算法进行初步分割,再由边界和区域的特征参数判断出粘连的麦穗图像,并利用基于凹点检测匹配连线的方法实现粘连麦穗的分割,进而识别出图像中的麦穗数量;通过计算图像中每个麦穗的面积像素点数并由预测公式得到每个麦穗的籽粒数,进而计算出每幅图像上所有麦穗的预测籽粒数,然后计算出0.25 m2区域内对应的4幅图像上的预测籽粒数;同时根据籽粒千粒质量数据,计算得到该区域内的产量信息。该文在识别3个品种田间麦穗单幅图像中麦穗数量的平均识别精度为91.63%,籽粒数的平均预测精度为90.73%;对3个品种0.25 m2区域的小麦麦穗数量、总籽粒数及产量预测的平均精度为93.83%、93.43%、93.49%。运用该文方法可以实现小麦田间单位面积内的产量信息自动测量。 相似文献
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基于线结构光视觉的穴盘苗外形参数在线测量系统研制及试验 总被引：5，自引：3，他引：2
为了满足穴盘苗自动化分选的实际需求,该文设计了基于线结构光视觉的穴盘苗外形参数测量系统,实时获取穴盘苗图像信息,实现对其叶片面积和高度的在线测量。为充分突显目标与背景色彩差异,针对穴盘苗叶片和背景基质图像特征,利用最大类间方差动态阈值对2G-R-B 色差图像进行分割;以穴孔为单位进行区域标记和特征提取,分别计算幼苗叶片图像面积,排除明亮蛭石颗粒造成的椒盐噪声和劣苗叶片区域;根据 Cb、Cr 色彩分量特征提取在健康幼苗叶片区域的红色激光条像素坐标,拟合其分布中心线;基于线结构光视觉三维定位原理,根据幼苗叶片区域激光条中心线图像坐标,实现对穴盘苗高度的测量。试验结果表明,系统对直立姿态的穴盘苗高度测量精度为5 mm,在叶片面积测量评估方面可以满足穴盘苗筛选精度要求。 相似文献
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基于图像频谱特征的稻飞虱识别方法 总被引：2，自引：2，他引：0
为准确、快速的识别稻飞虱种类,采用自行设计的野外环境昆虫图像采集装置获取稻飞虱背部图像,通过对背景与目标像素的统计,选取140为阈值,对稻飞虱图像的蓝色通道进行二值化,将背景与目标分割开,采用形态学滤波以及开运算,与灰度图像进行与操作,获取单个稻飞虱虫体背部区域的灰度图像。然后对灰度图像进行二维傅里叶变换,获得虫体背部图像的二维傅里叶频谱。最后以ll(l=1,2,…,6)的二维频谱窗口数据作为稻飞虱特征参数,建立Fisher判别函数。训练集和验证集的试验结果表明,选用33二维傅里叶频谱窗口数据建立的判别模型,稻飞虱正确识别率可达到90%以上。该方法可以实现田间稻飞虱的自动识别。 相似文献
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蝗虫营养成分含量高，用途广泛，是一种很好的昆虫资源，在食用、药用、饲用等方面均有利用价值；气吸式蝗虫捕集技术在蝗虫灾害的防治和蝗虫资源的无害化捕集利用中起到重要的作用，通过对4种不同结构形式的蝗虫吸捕机的结构形式和作业特点的对比分析，找出了各自的优点和不足之处并提出了一些改进的建议，分析了每种机型所适用的作业范围。随着对蝗虫资源需求量的增大，蝗虫的网棚养殖技术也逐渐兴起、养殖规模不断扩大，通过对上述蝗虫吸捕机的分析研究，为研制一种适合于网棚内使用的小型、轻便的蝗虫吸捕机提供了参考依据。 相似文献
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光源与机械刺激下蝗虫的运动行为 总被引：4，自引：3，他引：1
为提高光电诱导机械捕集蝗虫设备的捕集效率,本研究利用LED光源和自制的行为反应试验装置采用对比试验法,测定了蝗虫在诱导光源与机械刺激作用下的运动方向性和运动敏感性,探讨了蝗虫对外界刺激的神经反应与运动行为间的相互关系。结果显示:不同因素刺激下蝗虫表现出不同的运动行为。机械刺激作用下蝗虫的运动敏感性提高,但无明显的运动方向性;诱导光源作用下蝗虫具有明显方向选择性,但运动敏感性随时间逐步衰减;机械刺激与光源刺激耦合作用下蝗虫既有较强的方向选择性,又有持续的运动敏感性。 相似文献
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气扰刺激与波谱光源耦合作用下蝗虫的诱导捕集试验 总被引：2，自引：2，他引：0
灾害蝗虫光电诱导捕集技术中,致使蝗虫产生良好趋光效率的诱导光源是获取该技术高效应用的关键。为给诱导光源的研制提供最优设计参数,利用自行设计的发光二极管(light emitting diode,LED)阵列波谱光源与光电诱导蝗虫滑移捕集机分别进行了蝗虫趋光行为的对比试验和诱导捕集试验。结果表明:与其他诱导光源相比较,蓝色(465 nm)波谱光源和白色(395~720 nm)波谱光源均能促使蝗虫产生较为明确的趋向选择行为且具有相对较高的趋向运动速度,最终诱使较多的蝗虫集聚于诱导光源区域;气扰刺激能够激发处于栖息状态蝗虫的生理活性,促使蝗虫对波谱光源产生较强的趋向行为并表现出较高的趋向运动速度。气扰刺激与波谱光源的耦合作用可使蝗虫的趋光行为同时具有明确的方向选择性、较强的趋向运动持续性和较高的趋向运动速度,能够显著提高波谱光源对灾害蝗虫的诱导率,并能提高光电诱导蝗虫滑移捕集机对灾害蝗虫的捕集效率和捕集总量。研究结果为光电诱导蝗虫捕集技术中诱导光源的研制提供了设计参数方面的参考。 相似文献
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分析影响夏蝗大发生的关键气象因子,预报夏蝗的发生程度,对夏蝗防治决策起着十分重要的作用.利用秩相关系数法,筛选出影响河北省洼淀和沿海两个类型区夏蝗大发生的关键气象因子.根据贝叶斯判别准则,确定了两类蝗区夏蝗大发生关键气象因子的最佳临界距平值;利用灾变规律的关键时预报方法,对两个蝗区因子数确定的关键年进行敏感性分析,确定了两个类型蝗区最佳的预报因子数.在此基础上,对河北省不同生态类型区夏蝗大发生进行模拟和预报,结果拟合率达到99%以上,2004和2005年延伸预报结果与实际一致. 相似文献
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土壤性质空间变异对飞蝗卵块分布格局的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
利用地统计学方法,在GIS平台下研究了沿海蝗区南大港水库土壤空间变异对东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis卵块分布格局的影响。结果表明,研究区域内土壤含盐量、5 cm土层含水量、土壤有机质和pH具有明显的空间异质性,其中前两者表现出较强的空间相关性,后两者具有中等强度的空间相关性。飞蝗卵块亦具有明显的空间自相关,且集中分布在研究区域内土壤含盐量较低(<1.9%)、含水量适中(10.1%~29.9%)的中部和东部地块,而在土壤含水量较高(>30%)的西部和盐分过重(>3%)的北部几乎没有卵块的分布。表明研究区域内飞蝗卵块的分布与土壤性质在空间上的变化有一定关系,即蝗区土壤性质空间异质在一定程度上决定了飞蝗卵块的空间分布格局。 相似文献
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光振耦合对蝗虫趋光响应驱动增效效应的影响及测定 总被引：4，自引：3，他引：1
依据蝗虫趋光机理和振动惊吓蝗虫反应特性,利用LED光源、振动激发设备和蝗虫行为试验装置,进行了蝗虫对光振耦合和光谱光照趋光响应的对比测定。结果显示:光谱光照和振动的耦合效应对蝗虫趋光产生了推拉驱动激发效果,振动刺激驱动增效了蝗虫趋光响应的程度,并增益了蝗虫趋光响应的实现,而光谱光照决定了蝗虫的趋光诱导效果;光谱光照和振动刺激蝗虫不同感受器引发蝗虫神经生理敏感反应的差别,导致振动频率50Hz、振动400ms而间歇停止1s、较高激振力的循环振动模式与紫光耦合激发蝗虫趋光响应强度和增效程度较佳;光振耦合效应激发蝗虫,会导致蝗虫产生有利于趋光的生理效应,且光振能量越强,对蝗虫趋光生理反应的初始激发效应也越强;蝗虫对光振刺激敏感反应点的差异性、光振传播的衰减性、蝗虫对光振刺激的敏感选择调谐性等,影响光振耦合对蝗虫趋光激发的增效程度。因此,在蝗虫趋光有效的光照范围内,通过利用振动惊吓蝗虫反应的强度门限值与振动激发蝗虫趋光最佳的调控模式的组合,来实施逐步移动逼近式的调控性振动激发,可满足振动激发蝗虫趋光增效的技术需求,进而为蝗虫光电诱导物理捕集设备的研制和实施提供了技术支撑。 相似文献
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速生型刺槐遗传转化体系的建立 总被引：1，自引：1，他引：1
为获得稳定的转基因刺槐植株,以速生型刺槐叶轴为转化受体,对转化过程中的一些影响因素进行了探究,建立了较为完善的遗传转化体系。结果表明:继代20~35d之间刺槐叶轴最适宜转化;卡那霉素的筛选浓度为30mg/L;头孢霉素的抑菌浓度为200mg/L;合适的侵染时间是20min;30mg/L的乙酰丁香酮有利于抗性芽的发生;共培养2d对转化适宜;抑菌7d后再加选择压有利于抗性芽的产生。最后得到的抗性植株经PCR检测,初步证明外源目的基因OsDREB1已整合到刺槐基因组中。 相似文献
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基于遥感的新疆蝗虫灾害渐进式修正预测方法 总被引：1，自引：0，他引：1
蝗灾是新疆的主要生物灾害之一,对新疆农牧业生产造成严重威胁。该文利用遥感技术在新疆范围内对蝗灾风险进行预测,以期为治蝗部门及早采取生物、化学治蝗措施提供参考。该文基于蝗虫种群发育的产卵、孵化与生长3个重要阶段,利用MODIS数据定量反演影响蝗虫种群发育的关键生境因子,进而提出一种基于卫星遥感的渐进式草原蝗灾风险评估模型,并以2010年与2014年为实例,对新疆地区草原蝗灾风险进行了预测与评估:野外实测得到的蝗灾严重程度分级和模型预测的风险等级完全一致的样本点占74.4%,误差在一个等级以内的样本点占94.9%。结果表明,该文所提出的渐进式蝗灾风险预测模型能较好地反映温度、植被、土壤、水分等关键生态因子对蝗虫种群发育的影响,避免了一次性预测的不准确,预测结果与历史灾情数据和地面实测数据一致性较好。该模型可用于新疆治蝗部门对蝗灾的早期预警,以增强防灾减灾的能力。 相似文献
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为了研究刺槐在不同恢复模式中的数量特征和格局分布,选择复垦17a的SⅢ样地(刺槐×榆树×臭椿)和SⅤ(刺槐纯林)两块固定监测样地,对比两样地中刺槐的径级结构、枯梢个体的格局和入侵物种的特征等。结果表明:(1)SⅢ样地中刺槐存活率和存活个体的平均胸径比刺槐纯林要高;(2)由于竞争关系的存在及水分等环境因子的影响,SⅢ样地和SⅤ样地刺槐不同径级个体的空间分布表现出一定的空间异质性。(3)枯梢与刺槐栽种的密度和所处的位置有关,受风较多的SⅤ样地枯梢严重,背风的SⅢ样地枯梢树木明显少于SⅤ样地。 相似文献