基于HOG特征级联分类器的云杉数量统计软件开发
发布时间：2021-01-15 07:53
近年来,我国经济的迅速发展使得环保理念越来越深入人心。而花园城市的建设,防风林和绿化带的种植都离不开苗木,于是苗木绿化植物的需求量迅速增加。现有种植苗木的苗圃面积大,苗木数量多,然而苗木库存的数量统计均是通过人工计数,其存在劳动成本大,效率低,人力资源浪费严重,并且不能保证计数的准确率等问题。本文针对此问题设计开发出云杉苗木数量统计软件,以期减轻一线工人的劳动负担。本文在对研究背景和意义以及计数相关的国内外研究现状分析的基础上,选取基于梯度方向直方图（Histogram of Oriented Gradient,HOG）特征的级联分类器对云杉数量统计算法展开研究。主要研究内容如下:首先利用大疆精灵4无人机在内蒙古苗圃基地进行云杉图像采集,对云杉苗木图像进行预处理;然后利用积分图像计算HOG特征,Adaboost算法再将每一层弱分类器的特征进行叠加并更新权重,从而增添强分类器中弱分类器的数量,直到达到误检率或弱分类器的最大值,输出强分类器即一个阶段（stage）,将输出的强分类器进行串连组成级联分类器;再利用级联分类器进行实验,通过多次实验对比设置分类器最佳的阶段数和误检率来训练云杉的正...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文的技术路线图
?图像采集和预处理???端微反曲或不反曲，小枝基部宿存芽鳞的先端多少向外反卷。云杉俯视图的树冠呈圆??形，适合本文的计数方法的应用。??由于拍摄场地面积为１５０７ｍ２，单幅航拍图片不能满足拍摄需要，所以采用蛇形拍??摄的方法。先调整无人机相机镜头与地面平行的位置，保证采集到的云杉生长图像为??正投影图像，然后采用蛇形拍摄完成大面积地块的苗圃阁像采集。拍摄结束后，将无??人机切换到指点飞行模式和录像模式，对整块苗圃进行摄影，以记录苗圃的整体信息。??拍摄图像分辨率为４０００ｘ３０００像素，拍摄时测量环境参数如下：光照强度为４２８ｘ１００??Ｌｕｘ，湿度为６８．０Ｆ，温度为２７．２°Ｃ，风速为１．７ｍｐｈ。考虑到图像拼接因素，拍摄前??在云杉种植地块铺设面积为Ｉｘｌｍ：边界二维码４张和中央区域二维码２张。无人机采??集的图像如下所示：??
无关信息主要包括杂植物、杂草、人行道以及其它千扰物，或者是空阔的不含植物的??区域。裁剪后不仅可以提高计数的准确率，还能提高程序的运行速度。裁剪的样本如??图２－２所示。本文为了顺利并快速得到裁剪后的图像，采用ＭＡＴＬＡＢ中裁剪图像工??具ｉｍｃｒｏｐＯ函数，对云杉图像进行手动选择，保留所需云杉苗木图像，此方法具有方??便和快捷的优点。??（ａ）?（ｂ）??图２－２图像裁剪??（ａ）云杉原图像（ｂ）裁剪后的图像??Ｆｉｇ．２－２?Ｉｍａｇｅ?ｃｒｏｐｐｉｎｇ??（ａ）?Ｓｐｒｕｃｅ?ｉｍａｇｅ?（ｂ）?Ｃｒｏｐｐｅｄ?ｉｍａｇｅ??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于图像处理的螺丝钉计数方法研究[J]. 苗姣姣,刘毅敏. 液晶与显示. 2016(07)
[2]基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统研究[J]. 王文静,徐建瑜,杜秋菊. 渔业现代化. 2016(03)
[3]一种基于图像处理的打捆钢筋计数方法[J]. 李篪. 沈阳工业大学学报. 2016(05)
[4]田间孢子捕捉及自动计数设计[J]. 陶明超,赵建平,张永凯,王成,何璐璐,周航. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]基于细胞面积估计的蓝藻细胞计数[J]. 胡洋洋,王鑫. 江南大学学报(自然科学版). 2015(05)
[6]一种基于图像处理的血红细胞计数方法[J]. 殷志杰. 信息与电脑(理论版). 2015(15)
[7]密集型细胞显微图像高精度快速计数方法[J]. 程揭章,嵇晓强,李明光. 长春理工大学学报(自然科学版). 2014(02)
[8]基于梯度方向直方图特征和支持向量机的医学影像分类方法[J]. 周显国. 中国医疗设备. 2014(02)
[9]利用迭代霍夫圆变换实现成捆棒材可靠计数[J]. 毛庆洲,潘志敏,高文武. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(03)
[10]基于数字图像处理的鱼卵计数的研究[J]. 张杭文,袁国良,张云,于文驰. 电子设计工程. 2013(14)
硕士论文
[1]基于Android的棒材图像识别计数与实现[D]. 臧林劼.郑州大学 2016
[2]基于级联Adaboost分类器的多视角人脸检测[D]. 阳崇云.华中科技大学 2016
[3]消防通道场景下的车辆检测技术研究[D]. 刘羿.重庆大学 2015
[4]菌落计数与分类智能算法研究[D]. 陈可意.天津大学 2014
[5]基于多特征级联分类器的车辆检测技术研究与实现[D]. 陈翠霞.吉林大学 2014
[6]基于支持向量机与正则化风险最小化的目标计数研究[D]. 吴鹏洲.浙江大学 2013
[7]基于多特征级联分类器的道路车辆检测方法研究[D]. 李婷俐.湖南大学 2012
[8]面向捆扎棒材计数系统的图像处理算法研究[D]. 段政伟.郑州大学 2012
本文编号：2978537
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文的技术路线图
?图像采集和预处理???端微反曲或不反曲，小枝基部宿存芽鳞的先端多少向外反卷。云杉俯视图的树冠呈圆??形，适合本文的计数方法的应用。??由于拍摄场地面积为１５０７ｍ２，单幅航拍图片不能满足拍摄需要，所以采用蛇形拍??摄的方法。先调整无人机相机镜头与地面平行的位置，保证采集到的云杉生长图像为??正投影图像，然后采用蛇形拍摄完成大面积地块的苗圃阁像采集。拍摄结束后，将无??人机切换到指点飞行模式和录像模式，对整块苗圃进行摄影，以记录苗圃的整体信息。??拍摄图像分辨率为４０００ｘ３０００像素，拍摄时测量环境参数如下：光照强度为４２８ｘ１００??Ｌｕｘ，湿度为６８．０Ｆ，温度为２７．２°Ｃ，风速为１．７ｍｐｈ。考虑到图像拼接因素，拍摄前??在云杉种植地块铺设面积为Ｉｘｌｍ：边界二维码４张和中央区域二维码２张。无人机采??集的图像如下所示：??
无关信息主要包括杂植物、杂草、人行道以及其它千扰物，或者是空阔的不含植物的??区域。裁剪后不仅可以提高计数的准确率，还能提高程序的运行速度。裁剪的样本如??图２－２所示。本文为了顺利并快速得到裁剪后的图像，采用ＭＡＴＬＡＢ中裁剪图像工??具ｉｍｃｒｏｐＯ函数，对云杉图像进行手动选择，保留所需云杉苗木图像，此方法具有方??便和快捷的优点。??（ａ）?（ｂ）??图２－２图像裁剪??（ａ）云杉原图像（ｂ）裁剪后的图像??Ｆｉｇ．２－２?Ｉｍａｇｅ?ｃｒｏｐｐｉｎｇ??（ａ）?Ｓｐｒｕｃｅ?ｉｍａｇｅ?（ｂ）?Ｃｒｏｐｐｅｄ?ｉｍａｇｅ??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于图像处理的螺丝钉计数方法研究[J]. 苗姣姣,刘毅敏. 液晶与显示. 2016(07)
[2]基于计算机视觉的鱼苗自动计数系统研究[J]. 王文静,徐建瑜,杜秋菊. 渔业现代化. 2016(03)
[3]一种基于图像处理的打捆钢筋计数方法[J]. 李篪. 沈阳工业大学学报. 2016(05)
[4]田间孢子捕捉及自动计数设计[J]. 陶明超,赵建平,张永凯,王成,何璐璐,周航. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]基于细胞面积估计的蓝藻细胞计数[J]. 胡洋洋,王鑫. 江南大学学报(自然科学版). 2015(05)
[6]一种基于图像处理的血红细胞计数方法[J]. 殷志杰. 信息与电脑(理论版). 2015(15)
[7]密集型细胞显微图像高精度快速计数方法[J]. 程揭章,嵇晓强,李明光. 长春理工大学学报(自然科学版). 2014(02)
[8]基于梯度方向直方图特征和支持向量机的医学影像分类方法[J]. 周显国. 中国医疗设备. 2014(02)
[9]利用迭代霍夫圆变换实现成捆棒材可靠计数[J]. 毛庆洲,潘志敏,高文武. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(03)
[10]基于数字图像处理的鱼卵计数的研究[J]. 张杭文,袁国良,张云,于文驰. 电子设计工程. 2013(14)
硕士论文
[1]基于Android的棒材图像识别计数与实现[D]. 臧林劼.郑州大学 2016
[2]基于级联Adaboost分类器的多视角人脸检测[D]. 阳崇云.华中科技大学 2016
[3]消防通道场景下的车辆检测技术研究[D]. 刘羿.重庆大学 2015
[4]菌落计数与分类智能算法研究[D]. 陈可意.天津大学 2014
[5]基于多特征级联分类器的车辆检测技术研究与实现[D]. 陈翠霞.吉林大学 2014
[6]基于支持向量机与正则化风险最小化的目标计数研究[D]. 吴鹏洲.浙江大学 2013
[7]基于多特征级联分类器的道路车辆检测方法研究[D]. 李婷俐.湖南大学 2012
[8]面向捆扎棒材计数系统的图像处理算法研究[D]. 段政伟.郑州大学 2012
本文编号：2978537
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