河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目(2011GGJS-094)
- 作品数：13 被引量：65H指数：6
- 相关作者：张红涛胡玉霞毛罕平韩绿化张恒源更多>>
- 相关机构：华北水利水电大学郑州大学江苏大学更多>>
- 发文基金：河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目国家自然科学基金高层次人才科研启动基金更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 基于近红外超光谱成像的谷蠹活虫检测研究被引量：3
- 2014年
- 快速准确地检测出仓储活虫是粮虫有效综合防治的关键。在谷蠹低温猝死后的0～7d，利用自行研制的近红外超光谱成像系统进行图像采集，谷蠹光谱反射率随死亡时间的增加而逐渐增大，到死后第3天时光谱曲线基本趋于稳定。应用主成分分析法提取出最优特征波长为1417．2nm，在特征波长下谷蠹图像平均灰度值与其体内的ATP合成酶活性和水分含量之间分别具有极显著的负指数相关关系和负线性相关关系。采用双区域连通阈值面积比的区域生长法自动判别谷蠹活虫，结果表明，在谷蠹死亡1．5d后，利用近红外超光谱成像技术能对活虫与死虫进行正确判别。
- 张红涛任孟梅胡玉霞张恒源
- 关键词：光谱分析仓储害虫谷蠹
- 基于核Fisher判别分析的粮虫特征压缩方法被引量：6
- 2012年
- 针对粮仓害虫种类多、类别之间相似度比较高的特点,提出基于核Fisher判别分析的粮虫特征压缩方法.利用高斯径向基核函数,对特征选择后的10维原始数字特征进行核Fisher判别分析,即通过非线性变换将样本数据从输入空间映射到高维特征空间,然后在高维特征空间进行特征提取.从粮虫分类效果方面,将KFDA法与FDA法、PCA法和KPCA法3种方法进行了比较分析.应用KFDA法提取的前4个特征,由最近邻分类器对粮仓中常见的9类粮虫进行分类,验证集的识别率为93.33%.结果表明:KFDA法对粮虫特征的非线性比较敏感,在有效降低特征维数的同时,还提高了类别之间的可分性.
- 张红涛毛罕平韩绿化
- 关键词：储粮害虫核FISHER判别分析主成分分析
- 基于多光谱图像融合技术的麦粒图像增强方法研究被引量：1
- 2014年
- 部分麦粒在单一波段的光谱图像中,常规的形态学及纹理特征难以完全体现出来,这样对于后续的特征提取会造成信息的丢失,降低识别率,为此提出了一种基于多光谱图像融合技术的图像增强方法.首先,采集同一组麦粒的近红外、红色、绿色和全色图像,采用IR+R,IR-R,IR+G+R,IR/R,IR/G,G/R,r+ir,g+ir,g+r,ir-r,2g-r-ir,(IR-G)/(IR+G)等融合方式;然后将全色图像转换到HSI彩色空间,同时采用IR/I,R/H,G/S等7种融合方式对其处理;最后使用主成分分析,进行数据的分析.在试验中,进行了多种融合方式的对比研究,并与原始波段的光谱图像比较.结果表明,IR-R的融合方式效果最好.
- 张红涛孙志勇田媛侯栋宸
- 关键词：多光谱图像图像融合图像增强HSI空间
- 基于差分图像边界距离的粮粒孔洞自动检测
- 2015年
- 粮粒孔洞的自动检测是近红外高光谱图像技术检测粮粒内部害虫中的一个关键问题。提出基于差分图像边界距离的粮粒孔洞自动检测方法,该方法通过求取粮粒(内部)轮廓与阈值分割后二值图像的差分,若差分图像中的目标与粮粒边界的最远距离大于某个阈值时,则该目标应判别为边界(内部)孔洞。用米象的幼虫、蛹和成虫3个侵染阶段粮粒的900帧近红外图像进行训练,用450帧近红外图像进行检验,结果表明该方法不仅可以判断粮粒是否存在孔洞,还能检测出孔洞的数量及形态,其中边界孔洞和内部孔洞的识别率分别为97.33%和95.56%,证实了基于差分图像边界距离的粮粒孔洞检测方法是可行的。
- 张红涛胡玉霞剧森张恒源
- 关键词：仓储害虫差分图像
- 基于近红外高光谱成像的粮虫生命体征检测研究被引量：6
- 2014年
- 快速、准确地检测出粮虫的生命体征是粮虫有效综合防治的关键。用液氮低温猝死法杀死粮虫谷蠹,利用构建的近红外高光谱成像系统采集谷蠹的高光谱图像。随着粮虫死亡时间的延长,粮虫相对光谱反射率逐渐增大。提出了基于最大离差法的最优特征波长提取方法,提取出可区分活虫和死虫的最优波长为1 417.2nm。应用区域生长法分割粮虫的图像,并由固定阈值法进行粮虫的自动判别。自粮虫死亡后的第2.5天开始,活虫的识别率达到100%。粮虫图像平均灰度值和其体内的ATP合成酶活性、蛋白质含量之间具有很强的负指数相关关系,与水分含量之间具有很强的负线性相关关系。由此表明,利用近红外高光谱成像系统鉴别粮虫的生命体征是可行的。
- 张红涛胡玉霞毛罕平韩绿化
- 关键词：储粮害虫生命体征高光谱成像近红外
- 仓储害虫局部形态学特征提取方法研究被引量：4
- 2014年
- 为进一步提高对仓储害虫自动识别的准确度及种类数量,提出一种普适有效的仓储害虫局部特征提取方法,即首先自动判别出图像中仓储害虫的头部和尾部,然后采用基于兴趣区间对偶点分析的方法提取特征。提取出仓储害虫的鞘翅等效长、尾部弧度等7个局部形态学特征,构建了优化的形态学特征空间,采用SAA-SVM分类器对15类常见仓储害虫分类的正确率达到94.8%,解决了仓储害虫分类识别中多种类精确识别的难题。
- 张红涛李芳胡玉霞张恒源
- 关键词：仓储害虫形态学特征特征提取
- 基于胚部区域特征的麦粒姿态自动识别被引量：8
- 2014年
- 麦粒姿态的自动判别,是近红外高光谱成像系统自动检测多姿态麦粒内部虫害的前提。依据麦粒目标在最优波长图像中的坐标、重心等信息,从高光谱数据立方体中自动分割出单个完整麦粒的子图像。利用麦粒胚部端粗糙度较大的原理,依据纹理、不变矩、均值等13个可能胚部区域特征的判别正确率,确定不变矩4为判别麦粒胚部区域的有效特征。针对麦粒胚部区域,提取梯度图像和二值图像的26个特征,利用人工鱼群算法选择出延伸率、胚部区域对称度、延伸率等13个特征。选取1 200个样本进行训练,600个样本进行检验,利用最大离差法自动确定13个特征的模糊权重,麦粒3个姿态可拓分类的正确识别率为94.5%,证实了基于局部区域特征的麦粒姿态自动识别的可行性。
- 张红涛毛罕平剧森张晓东张恒源
- 关键词：近红外光谱仓储害虫麦粒
- 基于多分辨率分析的储粮害虫图像预处理研究被引量：5
- 2012年
- 粮虫种类多、体形小且形态结构比较复杂,须借助于高分辨率的图像进行准确的细分。针对高分辨率的粮虫图像,提出基于多分辨率图像分析的粮虫图像预处理方法。本算法首先降低图像的分辨率,并对低分辨率的图像滤波,然后将恢复为原分辨率后的图像与原图像进行"与"运算,并进一步滤波。该法有效去除了对粮虫识别贡献率较小的腿和触角等部分,保留了对识别分类贡献率较大的头部和鞘翅等部分,且预处理后的目标边界比较平滑,同时使算法运行的效率提高了15.12倍,并通过实验进一步验证了该方法的可行性。
- 胡玉霞张红涛毛罕平韩绿化
- 关键词：储粮害虫多分辨率分析图像预处理形态学滤波特征提取
- 基于ACO-SVM的粮虫特征提取研究被引量：5
- 2012年
- [目的]研究基于ACO-SVM的粮虫特征提取,探讨粮虫特征提取的可行性。[方法]通过分析储粮害虫图像识别系统中的1个关键环节——特征提取,提出把支持向量机(Support vector machine,简称SVM)算法中交叉验证训练模型的识别率作为储粮害虫特征提取评价准则的1个重要因子,将蚁群优化算法(Ant Colony Optimization,简称ACO)应用于粮虫特征的自动提取。[结果]该算法从粮虫的17维形态学特征中自动提取出面积、周长等7个特征的最优特征子空间,采用参数优化之后的SVM分类器对90个粮虫样本进行分类,识别率达到95%以上。[结论]该研究表明蚁群优化算法在粮虫特征提取中的应用是可行的。
- 胡玉霞张红涛罗康张恒源
- 关键词：储粮害虫蚁群优化算法支持向量机特征提取
- 近红外高光谱成像技术检测粮仓米象活虫被引量：19
- 2012年
- 为了准确地统计出仓储害虫的密度,需对储粮活虫和死虫进行有效地判别。该文研究开发一个900～1 700 nm的近红外高光谱成像系统来检测仓储小麦活虫。用液氮低温猝死法杀死米象,在其死亡后0～7 d进行高光谱图像采集。随着粮虫死亡时间的延长,粮虫相对光谱反射率逐渐增大,到死后第5天时粮虫的光谱曲线基本趋于稳定。应用相邻波长指数法对1 320～1 680 nm之间的110个波长的高光谱图像进行分析,提取出最优波长为1 417.2 nm。提出双区域连通阈值面积比的区域生长法粮虫活虫判别方法,即当粮虫的双区域连通阈值面积比大于0.5时,应判别为活虫。结果表明,自粮虫死亡后的第2.0天开始,储粮活虫与死虫的训练样本和检验样本全部被正确识别,为实现储粮活虫的计算机视觉实时检测与分类提供依据。
- 张红涛毛罕平韩绿化
- 关键词：近红外光谱图像处理机器视觉高光谱成像
