[发明专利]一种基于黄瓜叶片症状图像处理的黄瓜病害识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理与模式识别在黄瓜病害识别中的应用技术领域，特别涉及一种基于黄瓜叶片症状图像处理的黄瓜病害识别方法。

背景技术

黄瓜广泛分布于中国乃至世界多个地区，是多国居民食用的主要蔬菜之一，对人类身体具有很多益处。但是，黄瓜是一种易染病黄瓜，常见黄瓜病害种类就有十多种。准确判断黄瓜病害种类是黄瓜病害防治的前提。传统的黄瓜病害检测基本上依靠农业生产者目测估计来判断，这种检测方法有很多缺点，如主观性强、识别速度慢、识别强度大、误识率高、实时性差等，难以满足大范围黄瓜病害实时监测系统的需求。黄瓜叶片病斑及其相关特征是判断黄瓜病害种类及其危害程度的重要依据【田有文,等.基于图像处理的日光温室黄瓜病害识别的研究.农机化研究,2006,2:151-153】。从目前的研究结果来看，采用计算机和图像处理技术可以客观、及时、准确地识别诊断黄瓜的病情，从而实现黄瓜病害的防治和精确施用农药【岑喆鑫,等.基于彩色图像颜色统计特征的黄瓜炭疽病和褐斑病的识别研究.园艺学报,2007,34(6):1425-1430】。但是通过叶片症状来检测黄瓜病害并不是一件容易的事。原因是：(1)目前黄瓜病害的种类很多，导致病害叶片呈现出多种多样的症状；(2)随着我国优质黄瓜新品种和多元化种植的推广，为更多种黄瓜病害的发生创造了适宜的条件(如大棚种植等)，导致了黄瓜病害的发生呈严重上升趋势。这些情况也给基于黄瓜叶片症状的黄瓜病害检测方法研究带来了挑战性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于黄瓜叶片症状图像处理的黄瓜病害识别方法，具有特征提取速度快、识别率高、识别效果稳定和实用性强等优点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于黄瓜叶片症状图像处理的黄瓜病害识别方法，包括以下步骤：

第一步，分割黄瓜病害叶片病斑图像：首先，将黄瓜病害叶片图像转换为数字图像矩阵；然后，利用闭合运算平滑黄瓜叶片图像边缘，填充叶片病斑内部的缺口，并将叶片病斑的分离部分连接在一起；再对得到的病斑区域进行开启运算，获得叶片病斑区域；最后，将数学形态学滤波后的黄瓜叶片病斑区域图像与原黄瓜叶片彩色图像进行乘法运算，得到黄瓜病害叶片病斑图像，将得到的病斑图像转换为红、绿、蓝三种基色矩阵R、G、B，设M、N分别为矩阵R、G、B的行数和列数；

第二步，黄瓜病害叶片图像识别特征提取：利用下式(1)将R、G、B转换为色调H、亮度S、饱和度I三个矩阵：