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光照强度对烟叶颜色特征向量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
烟叶颜色特征是用于烟叶等级判别的重要因子,影响烟叶图像质量和等级判别的重要因素是光照强度(简称光强)。为研究光强如何影响不同等级的烟叶颜色特征,设计烟叶图像采集系统,以人工分级所用光源光强为基准,在12个不同光强下分别采集不同等级烟叶图像,提取RGB、HIS及HSV模型的颜色分量,分析各等级的烟叶颜色分量在不同光强下的变化规律,研究不同等级各颜色分量对光强的敏感性,提出适合于烟叶等级判别的颜色分量和光强,为烟叶自动分级及光源选取提供科学依据。试验结果表明,对于R、V颜色分量,光强为2500 lx左右时,判别不同烟叶等级效果最佳。G、B、I和HSV模型中HHSV分量,光强为3200 lx左右时,判别不同烟叶等级效果最佳。 相似文献
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基于图像处理的烘烤过程中烟叶含水量检测 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】量化烘烤过程中烟叶形态变化的数值特征指标,实现烘烤过程烟叶水分含量的无损检测。【方法】以密集烤房中不同烘烤阶段的烟叶为研究对象,先利用图像处理技术提取鲜烟叶及烘烤过程中烟叶图像的颜色特征（红分量（R）、绿分量（G）、蓝分量(B)）及纹理特征(纹理能量、纹理熵、纹理惯性、相关度),以其为输入指标,分别建立烘烤过程中烟叶含水量的BP神经网络模型和基于遗传算法的最小二乘支持向量机预测模型。用建立的2个模型对烘烤过程中烟叶含水量进行预测,并比较其预测精度。【结果】烟叶图像颜色特征R、G、B分量表现出变黄期剧烈上升,定色前期缓慢上升并达到最大值,定色后期至烘烤结束逐渐下降的变化趋势;纹理能量和相关度呈现出变黄前期减小,变黄后期增大,定色及干筋期逐渐减小的趋势;纹理熵、纹理惯性表现出变黄前期增大,变黄后期减小,定色及干筋期逐渐增大的趋势。以烟叶颜色和纹理特征值作为输入变量,建立了烘烤过程中烟叶含水量的BP神经网络预测模型和基于遗传算法的最小二乘支持向量机预测模型,其预测平均绝对误差分别为0.037 4和0.017 0,预测误差标准差分别为0.048 5和0.020 0,前者预测精度略低于后者,但2个模型均可以满足烘烤过程中烟叶水分含量实时检测的需要。【结论】图像处理技术可以精确量化烘烤过程中烟叶的形态特征变化;利用建立的BP神经网络模型和基于遗传算法的最小二乘支持向量机模型可以实现对烟叶含水量的精确估测。 相似文献
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基于机器视觉的玉米叶片透射图像特征识别研究 总被引：4，自引：1，他引：3
【目的】建立玉米品种的叶片透射图像特征数据库,研究特征随品种的变化规律,分析各类特征的识别效果,为进一步研究玉米生长期间的机器视觉品种识别提供依据。【方法】以生产中推广的21个常规玉米品种为供试材料,分别采集拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期、抽雄开花期4个生育时期的玉米叶片。在灯箱内,采集每一叶片的高画质透射图像,共计420张。基于Matlab R2009a开发了“玉米叶片特征提取与识别软件”,包括图像预处理、特征提取、神经网络识别和阈值选取4个功能模块。依据开发的特征识别平台,对玉米叶片透射图像进行图像预处理和特征提取。提取形态类、颜色类和纹理类共计48个特征,特征数据量共计20 160条。分析48个特征品种间的变异系数,研究玉米叶片透射图像特征随品种的变化规律。建立BP神经网络模型进行综合识别,分析不同时期单特征的识别效果,寻找玉米叶片透射图像中品种区分能力较强的重要特征。进一步分析不同时期3大类特征及其组合的识别效果。【结果】在玉米的4个生育时期,叶片透射图像3类特征品种间的变异系数差异比较明显,颜色类特征变异系数最大,其次是纹理类特征变异系数,形态类特征变异系数最小,并且这种差异随着玉米的生长十分稳定。在玉米的4个生育时期,叶片透射图像48个特征的品种识别率差异比较明显,为9.52%-29.33%。R分量的标准差、短轴长、H分量的标准差、等面圆直径、H分量的平均值、V分量的标准差、B分量的标准差、不变矩6、椭圆度、S分量的平均值、外接凸多边形面积、B分量的平均值、平滑度、S分量的峰度、S分量的标准差的识别率较高,平均识别率在18%以上。单类特征中,颜色类特征识别率最高,平均86.76%;纹理类特征次之,平均为78.05%;形态类特征最低,平均为68.67%。颜色类特征和纹理类特征识别的稳定性较高,纹理类特征识别效果更稳定一些。组合特征中,形态+颜色特征组合识别率最高,平均识别率为92.29%;颜色+纹理类特征组合次之,平均为90.29%;形态+纹理类特征组合识别率最低,但平均识别率也达到了87.43%。在拔节期,3类特征组合的识别率无明显差异,且都在91%以上。在小喇叭口期,颜色+纹理特征组合识别率大幅上升,形态+颜色特征组合识别率小幅下降,形态+纹理特征组合识别率下降较大,但是仍然维持在82%以上。在其他3个时期,形态+纹理特征组合和颜色+纹理特征组合识别率差别不大,并且形态+颜色特征组合识别率相对较高。【结论】研究结果为玉米叶片透射图像特征的研究与应用提供了比较系统全面的数据,为生长期间玉米品种的识别提供了新的方法和量化依据,也必将在其他作物的识别方面发挥很好的借鉴作用。 相似文献
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【目的】利用高光谱成像技术实现杏鲍菇Pleurotus eryngii多糖含量的快速无损检测。【方法】利用高光谱图像采集系统获取350～1 021 nm波长范围内的杏鲍菇高光谱图像,同时利用苯酚–硫酸法测定对应样本的多糖含量。通过波段运算和阈值分割构建掩膜图像,使样本与背景相分离。采用主成分分析(PCA)处理原始高光谱图像,获得代表原始图像99%信息的2个主成分图像(PC1、PC2),然后利用连续投影算法(SPA)选出554.4、772.8、811.4、819.1、855.6、986.3和1 019.5 nm 7个特征波长及对应的光谱特征,分别提取7个特征波长图像和2个主成分图像的纹理与颜色特征,最后利用偏最小二乘回归(PLSR)建立杏鲍菇样本基于不同图像特征与多糖含量之间的关系模型。【结果】从校正集决定系数(Rc2)来看,基于特征光谱+特征波长图像特征+主成分图像特征的模型效果最好,Rc2=0.954,RMSEc=0.341;从预测集决定系数Rp2来看,基于特征光谱+特征波长图像特征的模型效果最好,Rp2=0.868,RMSEP=0.539。【结论】该研究结果可为杏鲍菇多糖含量的快速、无损检测提供一定的参考。 相似文献
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【目的】为了快速准确测量叶片面积,探讨一种基于黑白扫描图像的测量方法。【方法】使用平板扫描仪制作叶片黑白二值图像,利用图像处理软件读取图像并统计图像和叶片的总像素,依据扫描成像大小与扫描稿台尺寸等比关系,以及已知的扫描稿台尺寸,计算获取叶片面积;分别使用两个不同品牌型号扫描仪对20张叶片进行测量,以方格纸法测量结果为真值依据进行误差分析,同时采用叶面积仪进行比对验证。【结果】两个扫描仪均方根误差分别为0.90 cm2、0.95 cm2,平均相对误差分别为1.06%、1.64%;叶面积仪测量均方根误差为0.62 cm2,平均相对误差为0.92%。【结论】扫描仪法与方格纸法和叶面积仪测量结果间均不存在显著差异,基于黑白扫描图像的叶片面积测量方法具有方便快捷、成本低、精度高的应用潜力。 相似文献
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曲靖烟区烤烟成熟度的变异及其对烟叶品质指标的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】为重申现代烟草农业生产背景下烟叶成熟度的重要性,提高烟叶工业可用性.【方法】以曲靖烟区9个植烟市(县)的8个烤烟品种(‘K326’‘NC102’‘NC297’‘红花大金元’‘云烟85’‘云烟87’‘云烟97’‘中烟100’)为材料,研究了曲靖烟区烤烟成熟度的变异及其对烟叶品质指标的影响.【结果】供试烟叶中,有82.01%的烟叶达到"成熟"档次,其余17.99%的烟叶主要表现为"成熟+""成熟-""尚熟"和"假熟"档次,受生态条件和品种特性的影响,不同成熟度类别烟叶的比例在不同地区和品种间有所差异.【结论】随着烟叶成熟度的提高,叶片颜色由柠檬黄向橘黄过渡、油分增多、色度增强、身份趋于适中、结构趋于疏松,但过熟烟叶身份和油分得分显著降低;单叶质量、含梗率、叶面密度和填充值呈先增高后减小的趋势;成熟度高的烟叶糖碱比、钾氯比显著较高,Ca、Zn、Fe、B等营养元素含量相对较高,化学成分更加协调;随着烟叶成熟度的提高,烟叶感官评吸质量变好,清香型烟叶风格特色更加明显. 相似文献
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【目的】枫叶的纹理特征可以反映出其营养元素缺失的症状。偏振成像技术是一种增强物体特征对比度的有效方法，且获取过程简便。基于偏振图像的纹理特征模型，对相同生长环境下的4种不同色差枫叶开展了缺素诊断研究。【方法】以灰度共生矩阵的特征为研究依据，分别推导出了能量、熵、反差、相关性等纹理特征作为目标识别参量，构建了基于图像纹理特征的营养诊断模型。通过控制入射光的偏振态，在相同的试验环境下获取了36组不同振动方向上的偏振图像，并基于营养诊断模型提取了枫叶的纹理特征。利用Harris角点检测的特征信号提取算法分别对偏振图像和非偏振图像进行测量。根据检测的结果，分别选取了4块包含样品峰值信号且没有相互干扰的特征信号范围，减少了特征信号提取过程中的误差。结合BP神经网络对特征区域进行预处理，得到每一幅采集图像的不变矩。将枫叶的特征信号作为测试样本，利用MATLAB软件获得诊断模型的残差值分别为：e红枫叶=0.078 3,e褐枫叶=0.101 4,e黄枫叶=0.000 1,e绿枫叶=0.015 3。【结果】在无约束光... 相似文献
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地形地物被高度综合化,只存在超大尺度或大尺度的特征地物,可供选择GCP(地面控制点)的明显地物非常有限,这是中低分辨率遥感图像进行几何精校正面临的最大难题。本文提出了基于SRTM3数据构建与遥感图像几何特征尺度一致的地理参照,对MODIS图像进行几何精校正的方法。首先,利用90 m分辨率的SRTM3进行地形综合,生成250 m像元尺度的DEM并提取地性线,并将其与1∶25万的大型湖泊、大江大河矢量图合并;使用地形光照立体渲染模型 (Hillshade)制作250 m的负立体可视化彩色地形地貌图;集成由3种地理信息要素构成的地理参照数据集。之后,分别选取250和500 m分辨率的MODIS数据,利用亚像元分解与增强技术制作125 m分辨率的假彩色影像。最后,叠加显示地理参照数据集和假彩色卫星图像,目视比对采集控制点,利用自适应三角网控制校正模型对多波段数据进行校正处理,其GCP点集的均方误差达到了431 m。结果表明:250 m分辨率的DEM地性线与MODIS亚像元图像表达的特征地物的几何尺度一致,MODIS图像中能识别的特征地物在SRTM3地性线与大型水系中均能找到,地性线所表达的特征地物点的数量多于遥感图像。与传统的基于基础地理底图选择控制点的方法相比,本文提出的方法更有利于同名地物点的判读和选取,并且操作处理简单,选取的GCP点的坐标精度较高,纠正处理工作效率高。 相似文献
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【目的】烟叶拉力是烟叶物理特性之一，反映烟叶的耐加工性，对烟叶拉力特性进行研究可为烟叶打叶复烤参数设置提供参考，进一步提高烟叶加工的经济效益。【方法】为提高质构仪测定烟叶拉力的稳定性和准确性，利用 Box-Behnken 原理设计三因素三水平参数，应用响应面法分析各参数对结果变异系数的影响，得到烟叶拉力测定的最优参数组合。研究含水率对烟叶拉力的影响，进一步建立烟叶含水率 X- 拉力 Y 的 BP 神经网络预测模型。【结果】响应面法分析结果显示，拉力变异系数受样品宽度的影响极显著，受测试速率影响显著，受触发力影响不明显，拉力测定的最优参数组合为样品宽度 10 mm、测试速率 0.5 mm/s、触发力 0.1 N，以此参数测定拉力的变异系数显著下降为 13.8%。烟叶的抗张强度随含水率的增大呈先增大后减小趋势，景东 C3F 含水率为 18.41% 时的抗张强度最大、为 0.456 N/mm，景东 C1F 含水率为 18.46% 时抗张强度仅为 0.288 N/mm；红河 C3F、普洱 C3F 含水率分别为 20.64%、18.47% 时的最大抗张强度分别为 0.447、0.310 N/mm；不同地区、等级烟叶的拉力存在差异。建立的烟叶含水率 X- 拉力 Y BP 神经网络预测模型，预测值与真实值吻合度较高，均方误差 MSE 为 0.04761，均方根误差 RMSE 为 0.2182。【结论】响应面分析法可用于分析烟叶拉力测定参数对结果的影响，优化后的结果稳定性提高；不同地区、等级烟叶的拉力差异显著，并且随含水率增大呈先增大后减小变化，可根据该规律选择合适的含水率，使烟叶耐加工性最佳；建立的 BP 神经网络模型的预测值误差较小、精度较好，可用于对烟叶拉力的预测。 相似文献
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烤烟叶片叶绿素含量与颜色特征的关系 总被引：9，自引：0，他引：9
利用图像处理技术提取不同成熟时期烟叶的叶绿素含量,采用线性拟合和回归分析方法,建立了烟叶成熟期叶绿素含量估算模型,并对其精度进行了评价和验证.结果表明,RGB颜色系统的B/(R G),色度坐标b可以作为叶绿素含量估算的主要颜色特征参数,叶绿素含量的模拟值与实测值均呈极显著正相关,相关系数均达到0.767以上. 相似文献
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[目的]对田间小麦叶片进行无损监测,从数字图像处理的途径探讨田间小麦旗叶几何表型的测试方法,以期建立小麦旗叶几何表型与氮肥管理的关系。[方法]以宁麦 13 为试验材料,对其进行不同的氮肥处理,并采用数码相机及辅以数字图像处理的技术手段,探讨小麦旗叶的叶面积、长度和平均宽度与施氮量的关系。[结果]肥料处理是影响小麦旗叶几何表型的重要环境因子,不同的氮处理可令旗叶面积变化达 4 倍,小麦旗叶长度也可从 15.87 cm 增长到 25.33 cm,因此小麦旗叶几何表型是鉴定前期肥料供应量的显著特征。旗叶表型与氮处理之间的高精度拟合关系表明该无损检测技术是研究小麦田间表型、氮肥及环境因子响应规律的可靠技术手段。[结论]该研究表明使用带标尺刻度的动态背景板数字图像处理技术是获取田间无柄及小叶作物几何表型的有效手段,其为田间条件下作物叶片器官生长动态的无损监测提供了一个可行的技术方案。 相似文献
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[目的]对田间小麦叶片进行无损监测,从数字图像处理的途径探讨田间小麦旗叶几何表型的测试方法,以期建立小麦旗叶几何表型与氮肥管理的关系。[方法]以宁麦13为试验材料,对其进行不同的氮肥处理,并采用数码相机及辅以数字图像处理的技术手段,探讨小麦旗叶的叶面积、长度和平均宽度与施氮量的关系。[结果]肥料处理是影响小麦旗叶几何表型的重要环境因子,不同的氮处理可令旗叶面积变化达4倍,小麦旗叶长度也可从15.87 cm增长到25.33 cm,因此小麦旗叶几何表型是鉴定前期肥料供应量的显著特征。旗叶表型与氮处理之间的高精度拟合关系表明该无损检测技术是研究小麦田间表型、氮肥及环境因子响应规律的可靠技术手段。[结论]该研究表明使用带标尺刻度的动态背景板数字图像处理技术是获取田间无柄及小叶作物几何表型的有效手段,其为田间条件下作物叶片器官生长动态的无损监测提供了一个可行的技术方案。 相似文献
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烟草补光育苗技术研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]完善烟草育苗技术,提高烟草成苗素质。[方法]以鄂烟1号烟苗为材料,选择不同人工光源进行补光处理,研究补光对烟草幼苗生长的影响。[结果]烟草叶片对可见光吸收利用的光谱范围较宽,对各波段光的吸收强度依次为蓝光〉绿光〉红光〉紫光;补光至14d时,普通荧光灯处理可显著提高烟苗叶绿素a的含量,普通荧光灯、生物效应灯、绿荧光灯处理可提高烟苗叶绿素b的含量;补光21d时,蓝荧光灯、红荧光灯处理可显著提高烟苗叶绿素a的含量,白炽灯、节能灯处理可显著提高烟苗叶绿素b及叶绿素a＋b的含量;各均可促进烟苗茎部干物质累积,以白炽灯、节能灯和生物效应灯的处理效果最好。[结论]白炽灯为烟草补光育苗的首选光源。 相似文献
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[目的]探索烤烟生产技术改进方向。[方法]2013年采集全国主要烟区烟叶样品,进行外观质量和感官评吸鉴定,分析外观质量与其感官评吸质量的关系。[结果]烟叶身份与香气质、刺激性得分相关性较强,其次是烟叶颜色,均起正作用;烟叶叶片结构对香气量得分的负面影响最大,其次为烟叶颜色,起正作用;烟叶颜色对烟叶杂气得分的负面影响最大;烟叶颜色与余味得分的关系最紧密,其次为烟叶油分,均起正作用。[结论]初步认为现阶段国产烤烟生产主要改进方向为通过调整栽培调制技术改善烟叶颜色和叶片结构,提高烟叶油分。 相似文献
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基于数字图像技术的黄瓜缺氮营养诊断 总被引：2，自引：1，他引：1
以节节瓜和日本小黄瓜2个品种为试验对象,设计田间不同氮肥处理试验研究数字图像技术对于黄瓜缺氮无损诊断的可行性。每隔3d利用数码相机和叶绿素仪获取固定叶位的叶片图像和叶绿素测量(SPAD)值,利用图像处理技术获取叶片的颜色特征参数,分析这些参数和SPAD值之间的相关性,并建立回归方程。结果表明,红光标准化值(NRI)、色调(H)、深绿色指数(DGCI)和SPAD值之间存在良好的线性关系,其决定系数分别为0.86、0.70和0.65。利用数码相机和数字图像技术进行黄瓜氮素营养状况诊断具有快速、无损、易于操作的特点,易于在生产实际应用中推广。 相似文献
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[目的]进一步了解烤烟外观质量与感官质量的相关关系。[方法]对烤烟的外观质量与感官质量进行灰色关联分析。[结果]分析表明,烤烟外观质量中成熟度、颜色与叶片结构对烤烟感官质量有较大的影响,身份、油分与色度对烤烟感官质量有较小的影响。[结论]烤烟生产过程中可通过调控烟叶的成熟度、颜色与叶片结构来改善烟叶的感官质量。 相似文献