马浚诚 温皓杰 李鑫星, 傅泽田 吕雄杰 张领先

(1.中国农业大学信息与电气工程学院， 北京 100083；2.食品质量与安全北京实验室， 北京 100083； 3.天津市农业科学院信息研究所， 天津 300192)

基于图像处理的温室黄瓜霜霉病诊断系统

马浚诚1温皓杰2李鑫星1,2傅泽田2吕雄杰3张领先1

(1.中国农业大学信息与电气工程学院， 北京 100083；2.食品质量与安全北京实验室， 北京 100083； 3.天津市农业科学院信息研究所， 天津 300192)

为进一步提高温室黄瓜霜霉病诊断的准确率，构建了一个基于图像处理的温室黄瓜霜霉病诊断系统。针对温室黄瓜栽培现场采集的病害图像，采用基于条件随机场(Conditional random fields，CRF)的图像分割方法进行病斑图像分割，并采用决策树模型扩展一元势函数，提高病斑图像分割的准确性；将分割后的病斑图像转换到HSV颜色空间并提取其颜色、纹理和形状等25个特征，利用粗糙集方法进行特征选择与优化；构建了基于径向基核函数的SVM分类器，准确地识别与诊断温室黄瓜霜霉病。系统试验验证结果表明，该系统采用的病斑分割方法，能够克服复杂背景和光照条件的影响，准确地提取病斑图像；采用粗糙集方法能够有效地选择分类特征，将25个初始特征减少到12个，提高了运行效率；黄瓜霜霉病识别准确率达到90%，能够满足设施蔬菜叶部病害诊断的需求。

温室黄瓜； 霜霉病； 诊断系统； 图像处理； 条件随机场； 决策树

引言

温室黄瓜种植过程中，因受到环境胁迫、微生物、病毒、细菌等影响会产生各种病害[1-4]，导致蔬菜品质下降与经济损失，霜霉病是黄瓜主要病害之一[5-6]。……