李可心，戚大伟，牟洪波，倪海明

(东北林业大学 理学院，哈尔滨 150040)

基于灰度共生矩阵与SOM神经网络的树皮纹理特征识别

李可心，戚大伟*，牟洪波，倪海明

(东北林业大学 理学院，哈尔滨 150040)

黄檗、水曲柳、胡桃楸3种林木的树皮提取物作为名贵中药的植物来源。通过环剥再生技术采集树皮，在保证经济需要的同时有效地保护了林木。但3种林木树皮纹理相近且不易区分，现场采集给林业工作者带来困难。因此通过图像处理技术解决这一难题具有实际意义。采集3种林木树皮图像各300幅，共计900幅，对图像分别进行ROI(感兴趣区域)截取、直方图均衡，构造d=2；g=128；θ=0°、45°、90°、135°的灰度共生矩阵，提取14个特征参数；通过数字特征分析，筛选出8个特征值；应用SOM(Self Organizing Maps)神经网络对大量林区树皮图像进行参数验证。得到由角二阶矩、熵、相关性、方差、聚类阴影、和熵、聚类阴影构成的参数集有效，识别精度83.33%。证明该方法可以很好地区分黄檗、水曲柳、胡桃楸3种林木。

树皮纹理；灰度共生矩阵；SOM神经网络

0 引言

国家林业局报道称预计2016年年底部署全面停止全国天然林商业性采伐[1]。因此，如何对现有天然林进行保护是现阶段必须要考虑和研究的重要课题。黄檗、水曲柳、胡桃楸并称“东北三大硬木”[2]。由于过度的采伐，3种木材资源紧缺，被列入到中国稀有濒危植物中[3]。随着大数据时代的到来，针对研究对象应用图像处理技术进行特征提取是非常重要的研究方向[4]。树皮表面的纹理是树木所具有的天然属性，树皮纹理包含的信息可以在一定程度上描述树木的性质[5]。……