《计算机图像处理技术及其在农业工程中的应用》

第1章 图像与计算机图像处理1

1.1 图像1

1.1.1 图像的分类1

1.1.2 图像信息的重要性2

1.2计算机图像处理3

1.2.1 视觉系统的局限性和计算机图像处理技术产生的必然性3

1.2.2数字图像的形成3

1.3数字图像处理的基本概念7

1.3.1 基本处理过程7

1.3.2基本运算形式8

1.3.3数字图像的基本数据结构11

1.4数字图像处理的基本内容和特点14

1.4.1 基本内容14

1.4.2 数字图像处理的特点15

第2章农业工程中的图像处理16

2.1 农业工程中图像处理的意义16

2.1.1 农业工程中图像处理的含义16

2.1.2农业工程中图像处理应用的历史16

2.1.3 农业工程中图像处理的特点17

2.2典型图像处理系统18

2.2.1 计算机图像处理系统的发展18

2.2.2 微机图像处理系统的基本构成19

2.3 图像处理技术在农业工程中的应用21

2.3.1 监测与评价21

2.3.2 检测22

2.3.3机器视觉与视觉机器人25

2.3.4 农业资源调查与评估27

第3章 图像的预处理28

3.1 图像的频域特性29

3.1.1 图像的频谱表示法29

3.1.2 图像的频域特性30

3.2灰度变换32

3.2.1 灰度范围移动32

3.2.2灰度线性变换33

3.2.3 灰度非线性变换36

3.3直方图变换37

3.3.1 灰度直方图37

3.3.2 直方图均衡化处理38

3.4 锐化43

3.4.1 卷积43

3.4.2 差分法45

3.4.3 空域高通滤波47

3.4.4频域高通滤波48

3.5 平滑50

3.5.1 均值平滑算子50

3.5.2空域低通滤波52

3.5.3频域低通滤波52

3.5.4 中值滤波52

3.6 几1何变换54

3.6.1 坐标变换54

3.6.2 灰度确定55

3.7伪彩色变换57

3.7.1 空域伪彩色变换57

3.7.2频域伪彩色变换58

第4章景物形状特征的提取59

4.1 区域生成59

4.1.1 灰度阈值分割法60

4.1.2灰度相似合并法64

4.2边缘和线的检测67

4.2.1 差分边缘67

.4.2.2 模板匹配69

4.3二值图像与线图形73

4.3.1二值图像分割74

4.3.2二值图像平滑77

4.3.3距离图像与骨骼80

4.3.4 细线化82

4.3.5 边缘跟踪85

4.4形状特征描述88

4.4.1 区域简单形状特正88

4.4.2 区域矩特征90

4.4.3线段与形状特征93

4.4.4链码与形状特征94

4.4.5傅里叶描绘子96

第5章景物颜色特征的提取99

5.1 自然界中的颜色与光谱99

5.2农业物料的颜色特征及其利用100

5.3颜色的描述系统101

5.3.1 颜色的分类和特性101

5.3.2三基色学说和颜色混加原理103

5.3.3颜色的表示系统103

5.4 计算机彩色图像112

5.4.1 图像色彩的获得112

5.4.2彩色图像的显示方式112

5.5 计算机图像颜色特征的提取113

5.5.1颜色的区分与对比113

5.5.2颜色的标定和系统之间的转换114

第6章景物纹理特征的提取117

6.1 纹理概述117

6.2行程长度统计118

6.2.1行程长度和频数118

6.2.2纹理特征参数119

6.3灰度差分统计121

6.3.1灰度差分直方图121

6.3.2纹理特征参数121

6.4灰度共生矩阵123

6.4.1生成原理123

6.4.2矩阵特点125

6.4.3特征参数127

6.5傅里叶特征128

6.5.1傅里叶功率谱128

6.5.2傅里叶特征129

第7章图像识别130

7.1 特征的提取和选择130

7.2特征向量和识别函数132

7.2.1 特征向量132

7.2.2 识别函数132

7.3线性判别方法133

7.3.1 线性识别函数133

7.3.2 权重系数的调整134

7.4统计分类方法136

7.4.1 统计分类识别函数137

7.4.2统计分类器的参数估计138

7.5最小距离分类法141

7.5.1 最小距离分类器141

7.5.2 最近邻域分类法143

7.6聚类分类法143

7.6.1 分层聚类143

7.6.2非分层聚类145

7.7模糊识别方法146

7.7.1 模糊数学基本概念146

7.7.2 隶属度原则识别法147

7.7.3 贴近原则识别法148

7.7.4 模糊聚类分析150

第8章应用实例153

8.1 根据形状特征识别153

8.1.1 用一种细线化处理方法评估植物胚芽发育状况153

8.1.2 黄瓜分选的图像处理研究155

8.2根据颜色特征识别157

8.2.1 根据颜色特征分析植物营养状况157

8.2.2 用颜色检测土豆和苹果的成熟度163

8.3根据纹理识别167

8.3.1 屠宰后家禽肿块、瘀伤和有害家禽肉的多光谱段特征描述167

8.3.2 利用灰度共生矩阵描述烟叶组织结构169

8.4综合特征分析171

参考文献179