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双模型背景建模与目标检测研究

计算机研究与发展 2011年第11期48卷 1983-1990页

作者：张水发丁欢张文生中国科学院自动化研究所北京100190

基于像素的背景建模方法速度较快但不能很好地描述背景运动,光流能准确描述物体运动但计算量大,难以满足实时的要求.提出一种结合基于像素的背景建模方法速度快以及光流描述物体运动准确优点的背景建模和目标检测方法.具体来说,为静止... 详细信息

基于像素的背景建模方法速度较快但不能很好地描述背景运动,光流能准确描述物体运动但计算量大,难以满足实时的要求.提出一种结合基于像素的背景建模方法速度快以及光流描述物体运动准确优点的背景建模和目标检测方法.具体来说,为静止背景建立传统基于像素的灰度背景模型,为运动背景建立光流背景模型,通过2种背景模型的有效结合快速准确地实现目标检测.实验结果表明,提出的方法建模速度与基于像素背景建模方法相当,同时,又有光流准确描述背景运动的优点,综合性能超越上述2种方法.

关键词：背景建模光流法目标检测混合高斯双模型

基于分水岭和改进MRF的马铃薯丁粘连图像在线分割

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农业机械学报 2013年第9期44卷 187-192页

作者：王开义张水发杨锋刘忠强王晓锋北京农业信息技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097

针对马铃薯丁粘连图像分割问题,提出一种融合分水岭和改进马尔科夫随机场(MRF)的分割方法。分水岭方法可以将粘连图像分割为若干一致性较好的区域,恰好有利于MRF进行标记,同时,针对实际应用中区域势团势能不一致的情况,通过改进势函数确... 详细信息

针对马铃薯丁粘连图像分割问题,提出一种融合分水岭和改进马尔科夫随机场(MRF)的分割方法。分水岭方法可以将粘连图像分割为若干一致性较好的区域,恰好有利于MRF进行标记,同时,针对实际应用中区域势团势能不一致的情况,通过改进势函数确定MRF的条件概率,使其在全局上具有一致性,从而解决粘连分割问题。用分水岭方法对图像进行初始分割,将图像转化为块状表示。综合考虑初始分割区域的相对高度和面积,用改进的MRF标记正确分割区域和过分割区域。计算过分割区域与邻域的紧密度,选择紧密度最大的邻域并与之合并。试验结果表明,该方法在继承了分水岭方法优点的前提下,解决了过分割的问题,正确率为95%。

关键词：马铃薯丁粘连图像分割马尔可夫随机场分水岭过分割

结合光谱图像技术和SAM分类法的甘蓝中杂草识别研究

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光谱学与光谱分析 2015年第2期35卷 479-485页

作者：祖琴张水发曹阳赵会义党长青中国科学院地理资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 国家粮食局科学研究院北京100037 贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025

杂草自动识别技术是实现变量喷洒、精准施药的关键,更是制约其实现的瓶颈,因此,准确、快速、无损地实现杂草自动识别已成为精准农业的一个重要研究方向。利用高光谱成像系统采集甘蓝幼苗及小藜、稗草、牛筋草、马唐和狗尾草等五种杂草在... 详细信息

杂草自动识别技术是实现变量喷洒、精准施药的关键,更是制约其实现的瓶颈,因此,准确、快速、无损地实现杂草自动识别已成为精准农业的一个重要研究方向。利用高光谱成像系统采集甘蓝幼苗及小藜、稗草、牛筋草、马唐和狗尾草等五种杂草在1 000~2 500nm波长区间的高光谱图像数据,在ENVI中经过MNF变换对数据降噪、去相关,并将波段维数从256维降到11维,通过提取感兴趣区域获得标准光谱,最后利用SAM分类法识别甘蓝与杂草,光谱角弧度阈值为0.1弧度时,分类效果良好。在HSI Analyzer中选择训练像元获得标准光谱后,利用SAM分类法识别甘蓝与杂草,并利用人工分类图与SAM分类图比较定量度量杂草的识别正确率,结果表明,当参数设置为5点平滑、0阶导数和7度光谱角度时,分类效果最佳,杂草识别率为80.0%,非杂草类识别率为97.3%,总体识别率为96.8%。应用光谱图像技术与SAM分类法相结合的方法进行杂草检测,充分利用了光谱和图像的融合信息,该方法应用空间的分类算法来建立光谱判别方法的训练集,在像素级别上考察光谱矢量之间的相似性,融合了光谱和图像两者的优势,同时兼顾了准确性和快速性,并且在整场范围内（行间和行内）改善杂草检测范围,为农业精确管理中需要植物精准信息的应用领域提供了相关的分析手段和方法。

关键词：光谱图像光谱角度制图甘蓝杂草 MNF变换

胆囊结石并发急性水肿性胰腺炎早期腹腔镜手术治疗:附59例报告

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中国普通外科杂志 2012年第3期21卷 363-364页

作者：张水发詹国清梅卫国解放军第五三二医院外一科安徽黄山245041

目的:探讨胆囊结石并发急性水肿性胰腺炎早期手术治疗效果。方法:回顾性分析59例胆囊结石并发急性水肿性胰腺炎早期手术治疗效果。结果:59例早期行腹腔镜下单纯胆囊切除术,术后恢复满意,平均住院时间为12 d,未见明显并发症。结论:胆囊... 详细信息

目的:探讨胆囊结石并发急性水肿性胰腺炎早期手术治疗效果。方法:回顾性分析59例胆囊结石并发急性水肿性胰腺炎早期手术治疗效果。结果:59例早期行腹腔镜下单纯胆囊切除术,术后恢复满意,平均住院时间为12 d,未见明显并发症。结论:胆囊结石并发急性水肿性胰腺炎早期腹腔镜手术治疗效果满意,可降低再次并发急性胰腺炎机率,缩短住院时间。

关键词：胆囊结石/外科学胰腺炎/并发症腹腔镜手术

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高职高专农学类专业人才素质结构研究

教育与职业 2004年第26期 62-64页

作者：许祥云张水发江西农业大学高教所

截止2003年，我国高等教育的毛入学率已达到15％，也就是说，我国高等教育从此步入了大众化阶段。大众化阶段的高职高专教育必须树立新的人才观和质量观。

关键词：高职高专教育农学类专业人才素质结构专业技能训练职业道德教育

基于离散余弦变换和区域生长的白粉虱图像分割算法

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农业工程学报 2013年第17期29卷 121-128页

作者：张水发王开义刘忠强杨锋王志彬北京农业信息技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097

图像分割是病虫害自动识别的难点之一,目前大多基于颜色、纹理等信息采用阈值法或聚类法进行分割,简单,易实现,但分割精度较低。该文针对田间开放环境中,不能用颜色、纹理特征有效分割病虫害图像的问题,引入离散余弦变换(discrete cosin... 详细信息

图像分割是病虫害自动识别的难点之一,目前大多基于颜色、纹理等信息采用阈值法或聚类法进行分割,简单,易实现,但分割精度较低。该文针对田间开放环境中,不能用颜色、纹理特征有效分割病虫害图像的问题,引入离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT),提出用清晰度对病虫害图像进行分割,以提高分割精度。DCT的低频信号表示图像轮廓,高频信号表示图像细节,对于病虫害图像,焦点通常聚集在目标区域,该文提出截断DCT高频信号,再与原图做差的方法以区分清晰部分和模糊部分,然后结合病虫图像局部聚合度较高的特性,利用区域生长方法提取完整目标。采用该算法对白粉虱图像进行分割测试,并与阈值法和GMM方法比较:分割结果中,目标的一致性和边缘的清晰度明显好于阈值法和GMM方法,平均正确分类率为98.49%,分别较R,B,Y空间中阈值法和Y空间中GMM方法分类正确率高2.96%、3.28%、3.24%和9.65%,差异达到显著水平。基于DCT和区域生长的分割算法鲁棒性高,能够有效地将病虫害区域从自然环境中采集的叶片中分离,可用于分割白粉虱图像。

关键词：图像分割离散余弦变换病虫害控制局部特征区域生长白粉虱

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基于优化矩不变特征的鲜切菜在线分级技术

农业工程学报 2011年第10期27卷 354-358页

作者：张水发王开义王书锋刘忠强毛璐北京农业信息技术研究中心北京100097

为了准确地从复杂背景中分割鲜切菜,该文将矩不变特征的平移、旋转不变性与几何特征优秀的尺度表达能力融合,提出了一种基于优化矩不变特征模型的鲜切菜在线分级方法。首先提取标准鲜切菜的几何特征和矩不变特征,并利用其统计信息建立... 详细信息

为了准确地从复杂背景中分割鲜切菜,该文将矩不变特征的平移、旋转不变性与几何特征优秀的尺度表达能力融合,提出了一种基于优化矩不变特征模型的鲜切菜在线分级方法。首先提取标准鲜切菜的几何特征和矩不变特征,并利用其统计信息建立数学模型,然后提取待分级的鲜切菜的几何特征和矩不变特征,最后计算待分级的鲜切菜特征与标准鲜切菜特征模型的相似度,完成鲜切菜的在线分级。以鲜切土豆丁为例,采集11幅图片共679个土豆丁样本,分类的准确率达到99.40%,处理一帧耗时0.108s。试验结果表明,该文方法能准确地将鲜切菜分级,实时性和鲁棒性高,为鲜切菜在线分级提供参考。

关键词：机器视觉农产品分级矩不变特征 Hu矩数学建模

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融合光流速度与背景建模的目标检测方法

中国图象图形学报 2011年第2期16卷 236-243页

作者：张水发张文生丁欢杨柳中国科学院自动化研究所北京100190

为了克服传统基于像素的背景建模方法不能很好地描述背景运动的问题,提出了一种融合光流速度与背景建模的目标检测方法。结合像素的灰度信息、空间信息和时间信息计算出每个像素的光流速度,利用光流速度在时间域上的统计信息为背景建立... 详细信息

为了克服传统基于像素的背景建模方法不能很好地描述背景运动的问题,提出了一种融合光流速度与背景建模的目标检测方法。结合像素的灰度信息、空间信息和时间信息计算出每个像素的光流速度,利用光流速度在时间域上的统计信息为背景建立光流速度场模型。利用建立的背景模型快速、准确地实现运动目标的检测。实验结果表明,融合光流速度的背景建模方法能有效地描述背景的运动,显著降低运动背景产生的噪音,鲁棒地实现运动目标检测。

关键词：背景建模光流法目标检测混合高斯

基于K-means聚类和椭圆拟合方法的白粉虱计数算法

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农业工程学报 2014年第1期30卷 105-112页

作者：王志彬王开义张水发刘忠强穆翠霞北京农业信息技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 中华女子学院计算机系北京100101

为了能够对害虫的准确计数,该文以白粉虱为例,提出了一种基于K-means聚类和椭圆拟合方法的白粉虱计数算法。该方法首先利用K-means聚类算法对白粉虱图像进行分割,使白粉虱从背景图像中分离,然后利用基于最小二乘法的椭圆拟合方法对分割... 详细信息

为了能够对害虫的准确计数,该文以白粉虱为例,提出了一种基于K-means聚类和椭圆拟合方法的白粉虱计数算法。该方法首先利用K-means聚类算法对白粉虱图像进行分割,使白粉虱从背景图像中分离,然后利用基于最小二乘法的椭圆拟合方法对分割结果进行椭圆拟合,统计椭圆的个数,提取椭圆中心点的颜色特征值,将其作为新的分类中心,重新对白粉虱图像进行分割和椭圆个数的统计,最后将算法收敛时的椭圆个数作为当前白粉虱的个数。对辣椒、黄瓜、番茄和茄子4种作物叶片上附着的白粉虱进行了计数试验,该算法在这4种作物上的平均计数错误率依次为2.80%,8.51%,5.00%,1.56%,并且分别比阈值化方法和K-means聚类方法的平均计数错误率降低了11.65%和70.18%。试验结果表明:所提方法能够实现对不同作物上白粉虱的准确计数,且算法具有很好的泛化性。该研究结果可为虫害的检测以及采取正确的防治措施提供重要依据。

关键词：机器视觉虫害控制算法自动计数 K-means聚类椭圆拟合白粉虱