河南农业科学 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (4): 154-160.

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基于字典学习的马铃薯叶片病害图像识别算法

赵建敏1,芦建文1,2   

  1. 1.内蒙古科技大学 信息工程学院,内蒙古 包头 014010; 2.包钢集团公司信息服务中心,内蒙古 包头 014010
  • 收稿日期:2017-10-14 出版日期:2018-04-15 发布日期:2018-04-15
  • 作者简介:赵建敏(1982-),男,内蒙古土左旗人,讲师,硕士,主要从事图像处理、压缩感知的研究。E-mail:zhao_jm@imust.edu.cn
  • 基金资助:
    内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY144)

  • Received:2017-10-14 Published:2018-04-15 Online:2018-04-15

摘要: 为实现马铃薯叶片病害识别,达到及时防治的目的,设计了一种基于压缩感知理论的马铃薯病害图像分类方法。采用K-奇异值分解算法(K-SVD)分别构造了马铃薯早疫病、晚疫病、灰霉病叶片图像病害字典,通过正交匹配追踪算法求解测试样本在不同病害字典下的稀疏系数矩阵,并进行图像重构,求解重构均方根误差。利用不同类别字典本身的差异性,测试样本重构时,误差最小的字典即为测试样本所属病害种类。与支持向量机识别算法相比,该方法能够自学习图像特征,大大降低了图像分割和特征提取复杂度。经对比测试,采用字典学习理论进行分类,马铃薯3种叶片病害单一病斑图片综合识别率达到95.33%,高于支持向量机分类识别算法(识别率92%)。

关键词:  , 马铃薯病害; 图像识别; 压缩感知; 字典学习; K-SVD; 正交匹配追踪算法