基于圖像處理的雜草識(shí)別研究.pdf

1、雜草是影響我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要因素之一。目前除草主要靠噴灑除草劑，而且是大面積的均勻噴灑。這種噴灑方法不僅提高了農(nóng)業(yè)的成本，也破壞了土地的質(zhì)量，污染了環(huán)境，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
　　 針對(duì)這種情況，本文研究了利用圖像處理技術(shù)來識(shí)別雜草并確定雜草的位置和類別，從而為作物田間精確噴灑除草劑的自動(dòng)化作業(yè)提供理論與技術(shù)支持。
　　 主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 （1）介紹了雜草識(shí)別在國內(nèi)外的發(fā)展概況，提出了研究的必

2、要性、可行性及方法步驟。
　　 （2）針對(duì)雜草識(shí)別中較復(fù)雜背景，研究利用彩色圖像的顏色特征分割綠色植物和土壤背景?？紤]到操作的實(shí)時(shí)性，研究采用了適合分割的顏色空間及顏色分量，以此作為表征圖像顏色信息的閾值參數(shù)。采用迭代閾值的分割方法，實(shí)現(xiàn)了雜草區(qū)和背景區(qū)的分割。
　　 （3）首先對(duì)經(jīng)過預(yù)處理后的圖像，針對(duì)條播作物的特點(diǎn)，考慮到系統(tǒng)執(zhí)行的速度，首先采用了位置特征法識(shí)別行間雜草并進(jìn)行雜草的定位。其次雜草進(jìn)行定位之后，對(duì)定位的

3、雜草植株進(jìn)行預(yù)處理及閾值分割，接著對(duì)二值化圖像進(jìn)行種子填充、形態(tài)學(xué)運(yùn)算、抽取骨骼等操作。接著通過抽取的骨骼，可以通過多叉樹的遞歸遍歷算法思想得到該骨骼的葉子結(jié)點(diǎn)數(shù)，也就是整株雜草的葉片數(shù)目，找到該株雜草的質(zhì)心和離質(zhì)心最近的幾個(gè)邊緣點(diǎn)，連線質(zhì)心和這些點(diǎn)，便能將整株雜草分離成連通的幾片葉片。
　　 （4）對(duì)于分離的葉片，可以提取出每片葉的圓形度和伸長度兩個(gè)形狀特征。然后通過分離開葉片的圖像及原始雜草的灰度圖像經(jīng)邊緣檢測(cè)后的圖像，找到