基于数字图像处理和人工神经网络的罗汉果特性及种属识别研究-电路与系统专业论文.docx

PAGE PAGE IV colour and D represents the content of flavone glycoside , through researching the regularity for change of colour on Siraidia Grosvenorii peel, the conclusion is reached that the regularities of A and B are contrarily; the regularities of C and D are similar . After the experiment , the correlation between color features of Siraidia Grosvenorii peel and the content of mogroside ⅴ and flavone glycoside are confirmed. Key words：Siraidia Grosvenorii, computer vision, digital image processing, Artificial Neural Network, correlation 目 录 摘要 …… I Abstract…….II 第 1 章 引言 1 第 1 节 课题研究目的及意义………………….………………………….…………………...……….1 第 2 节 国内外研究现状及水平 2 第 3 节 本文研究内容及方法 2 第 2 章 罗汉果特征提取系统设计及图像预处理算法研究 4 第 1 节 罗汉果特征提取系统设计……………………………………………………………………..4 一、罗汉果特征提取硬件系统.. 4 二、罗汉果特征提取软件系统 5 第 2 节 数字图像采集 6 第 3 节 图像文件格式 7 第 4 节 图像颜色 7 一、颜色模型 7 二、图像灰度化 10 三、图像二值化 10 第 5 节 图像增强 11 一、邻域平均法 11 二、中值滤波法 12 第 6 节 图像分割 13 一、直方图 13 二、阈值分割 14 第 7 节 边缘提取 16 第 8 节 本章小节 18 第 3 章 罗汉果特征提取及分析 19 第 1 节 颜色特征提取及分析 19 第 2 节 形状特征提取及分析 21 一、基本特征 21 二、不变矩特征 22 第 3 节 本章小节 25 第 4 章 基于人工神经网络的罗汉果种属识别研究 26 第 1 节 BP 网络 26 一、标准 BP 算法 27 二、标准 BP 算法的局限性及改进 28 HYPERLINK \l _TOC_250002 第 2 节 基于 Matlab 的 BP 网络设计 28 一、网络结构设计 28 二、用 Matlab 创建 BP 网络步骤 29 HYPERLINK \l _TOC_250001 第 3 节 径向基(RBF)网络 30 一、RBF 神经元模型 30 二、RBF 函数的学习过程 31 三、用 Matlab 创建 RBF 网络步骤 32 HYPERLINK \l _TOC_250000 第 4 节 主成分分析算法（PCA） 33 一、主成分分析算法的思想 33 二、主成分分析算法的步骤 33 三、主成分分析算法在 Matlab 中的实现 34 第 5 节 实验结果分析 34 一、实验样本数据 34 二、主成分分析 35 三、神经网络识别结果 36 第 6 节 本章小结 38 第 5 章 基于图像处理的罗汉果颜色与甜甙ⅴ及黄酮含量相关性研究 40 第 1 节 罗汉果采样及颜色特征提取方法 40 第 2 节 实验结果 40 第 3 节 分析与讨论 42 第 4 节 本章小结 43 第 6 章 总结与展望 44 第 1 节 总结 44 第 2 节 展望 45 参考文献… 46 攻读硕士学位期间公开发表的论文及参与的项目 致 谢 PAGE PAGE 10 第1章 引言 第1节 课题研究目的及意义 罗汉果，学名“光果木鳖”[siraitia grosveno(swingle)C．jeffrey]，又名罗晃子、假苦瓜、 拉汉果等，为葫芦科罗汉果属多年生草质藤本植物的成熟果实，是我国特有的传统药用植 物，主要分布于广西桂林市的临桂县和永福县。罗汉果最早入药的文字记载见于《重修临 桂县志》, 该志记有：“罗汉果大如柿, 中空, 味甜, 性凉, 治劳嗽。”[1]罗汉果在广西民间的 药用历史已有 300 多年，现代药理研究证实，罗汉果具有润肺止咳、调节消化道运动、增 强机体免疫力