基于嵌入式系统的罗汉果种属识别研究-电路与系统专业论文.docx

PAGE PAGE IV accomplish the recognition of Grosvenor Momordica Fruit species. 5. Finally, port the entire algorithm to embedded systems. And also port MiniGUI as the graphic use interface, which offers a simple, friendly interface. The system has achieved expected recognition accuracy in the test. This proves its a effective way for species recognition, and this method may port to other image recognition programs in future. Keyword: embedded system; Grosvenor Momordica Fruit; image preprocessing; feature extraction; image recognition. 目录 摘要I Abstract II 第 1 章 引言1 第一节 课题背景和研究意义1 第二节 研究现状与趋势2 第三节 嵌入式系统简介3 一、嵌入式系统的特点3 二、 嵌入式系统的开发流程4 第四节 课题研究内容及方案5 一、课题研究内容5 二、课题研究方案5 第五节 论文结构6 第 2 章 系统整体设计及软硬件平台介绍7 第一节 系统整体设计介绍7 第二节 硬件平台介绍8 第三节 软件平台介绍10 第四节 本章小结 11 第 3 章 图像获取与预处理12 第一节 图像获取12 一、 图像采集12 二、BMP 图像编码格式 13 第二节 灰度变换14 第三节 图像分割15 第四节 图像的中值滤波16 一、 中值滤波原理17 二、中值滤波的 C 语言实现和效果18 第五节 边缘检测19 第六节 轮廓提取20 第七节 本章小结21 第 4 章 罗汉果果实图像特征提取22 第一节 颜色特征的提取22 第二节 几何特征的提取24 一、长度和宽度特征的提取24 二、周长特征的提取25 三、面积特征的提取27 四、矩形度特征的提取27 五、圆形度特征的提取28 六、伸长度特征的提取28 第三节 几何特征的提取29 第 5 章 罗汉果种属识别30 第一节 图像识别概述30 第二节 人工神经网络基本原理31 一、人工神经网络概述31 二、标准 BP 算法 34 三、BP 网络训练模式[34,36] 37 四、标准 BP 算法的改进 38 第三节 MATLAB 平台上 BP 神经网络图像识别器的设计和训练 39 一、BP 网络的设计 39 二、训练样本的选取和 BP 网络的训练 40 三、仿真结果及其分析41 HYPERLINK \l _TOC_250000 第四节 用标准 C 语言设计和训练 BP 神经网络图像识别器 44 第五节 小结44 第 6 章 嵌入式开发环境的构建和算法移植45 第一节 嵌入式系统开发环境的构建45 一、嵌入式交叉编译环境的搭建45 二、开发环境中其他服务的配置46 第二节 Bootloader 简介 46 第三节 内核的编译与配置47 一、嵌入式 Linux 内核简介 47 二、嵌入式 Linux 内核的编译与配置 47 第四节 图像识别算法移植48 第五节 根文件系统的制作49 第六节 系统整体测试结果及分析52 第七节 小结53 第 7 章 总结和展望54 参考文献55 1 1 第1章 引言 第一节 课题背景和研究意义 罗汉果是葫芦科罗汉果属多年生草质藤本、雌雄异株植物植物，主产于广 西桂林永福县和临桂县山区，是桂林著名土特产，也是广西著名经济作物。罗汉 果中还富含丰富的维生素 C、蛋白质及人体所需各种氨基酸、微量元素等，营养 价值丰富。罗汉果已被国家卫生部列入病药两用品，无毒无害，可做保健品及高 档食品添加剂[1,2,3,4]。罗汉果果实中的甜甙中的甜甙 V(MogrosideV)占总甜甙量的 30%～40%，其甜度约为蔗糖甜度的 265~344 倍甜度高热量低，无毒无副作用， 是糖尿病人、肥胖病人理想的食糖代用品，且最近发现这种甜味物质还具有抗衰 老、防肺结核与抗癌的作用,故引起了国内外医药界的青睐[1]。罗汉果除在国内市 场有广大需求外，也是我国传统的出口商品，每年均大量出口创汇，具有重要的 社会和经济价值[5]。历来，广西区政府都十分重视罗汉果产业的发展，罗汉果的 种植、产品加工已经形成一条颇具规模的产业链。 从