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基于K-means聚类和椭圆拟合方法的白粉虱计数算法

文献类型： 中文期刊

作者： 王志彬 1 ; 王开义 1 ; 张水发 1 ; 刘忠强 1 ; 穆翠霞 2 ;

作者机构： 1.北京农业信息技术研究中心

2.中华女子学院计算机系

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

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2014 年 30 卷 01 期

页码： 105-112

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 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。

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