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基于Android手机和图像特征识别技术的植物叶片分类系统的研究_邹秋霞

基于Android 手机和图像特征识别技术的植物叶片分类系统的研究

邹秋霞,郜鲁涛*

,盛立冲

(云南农业大学云南省高校农业信息技术重点实验室,云南昆明650201)

摘要通过对植物叶片进行分类,在植物种类鉴别研究中有着重要的意义。在传统的植物叶片分类中,大多都是在PC 机上构建叶片分

类系统。该研究基于Android 操作系统手机平台,构建了结合图像特征识别技术的植物叶片分类系统,设计了系统的主界面及相关操作界面,在VS 开发环境下利用OpenCV 中图像处理的相关类函数,实现图像处理的过程,最终通过在Android 开发环境下调用本地C ++代码的方式实现整个系统。

关键词植物叶片;Android ;图像特征;OpenCV 中图分类号S126文献标识码A 文章编号0517-6611(2015)11-367-03

Study on Plant Leaves Classification System Based on Android Mobile Phone and Image Feature Recognition Technology

ZOU Qiu-xia ,Gao Lu-tao *,

SHENG Li-chong (University Key Laboratory of Agricultural Information Technology in Yunnan ,Yunnan Ag-ricultural University ,Kunming ,Yunnan 650201)

Abstract The classification of plant leaf has important significance in the research of plant species identification ,in the traditional classifica-tion ,mostly is the construction of leaf classification system on PC computer.Based on the Android operating system on mobile phone platform ,plant leaf classification system was constructed by combing image feature recognition technology ,the main interface of the system and related op-erating interface were designed ,using image processing functions in OpenCV (Open Source Computer Vision Library )under vs development envi-ronment ,finally the overall system was realized using local C ++code under Android development environment.Key words Plant leaves ;Android ;Image feature ;OpenCV

基金项目

云南省教育厅科学研究基金项目(2014J052);云南省科技

创新强省计划(2014AB026)。

作者简介邹秋霞(1988-),

女,黑龙江讷河人,硕士研究生,研究方向:计算机应用。*通讯作者,助教,硕士,从事计算机应用研究。

收稿日期2015-03-19植物是人类生存必不可少的重要组成部分,对植物种类进行研究鉴别具有重要的意义

[1-2]

,通过植物叶片信息识别

植物是一种最简单和最直接的有效方法。在传统的植物种类鉴别中,

主要鉴别方式是人工鉴别,这样不仅工作效率低、工作量大,而且对鉴别者的专业水平要求较高,鉴别结果容易受到主观因素的影响。计算机机器视觉、图像处理和模式识别等信息技术的出现和不断的发展、完善,使利用机器视觉对植物种类进行自动识别和分类成为了可能

[3-4]

。张昭

等使用佳能数码照相机采集232幅图片带回实验室,将植物叶片平铺在干净白纸的中央并打开补光灯,保证叶片上光照基本均匀,利用Ostu 阈值算法对叶片进行分割,通过SVM 对植物叶片进行分类

[5]

。而植物叶片在植物生长过程中起着

重要的作用,它能够进行光合作用并合成有机物,所以如何在不损坏植物本身的情况下,实现对植物种类的鉴别显得尤为重要。

最近几年,随着智能手机的发展,Google 发布的Android 操作系统和3G 及4G 网络覆盖工程的推进,智能手机已经几乎普及到每个人的手中,作为移动终端不仅价格低廉,而且提供了免费、开源的操作系统,使开发者能够获得更加灵活的设计空间

[6]

笔者运用Android 技术和图像特征识别技术,在Android 移动终端构建了植物叶片分类识别系统,不仅解决了传统的图像识别系统只能在PC 机上应用的局限性,而且解决了费用高、无法普及的难题。

1系统整体架构1.1

硬件平台构建

基于Android 手机和图像特征识别技

术的植物叶片分类系统主要由硬件平台和软件两部分组成。系统硬件部分为Android 2.3.7操作系统的中兴U880s 。1.2

软件平台搭建

系统软件主要包括两部分:一部分是

在eclipse 中运用Java 语言实现操作界面及图像的获取和保存;另一部分是在VS2013环境下,利用C ++语言对OpenCV 中的库函数进行调用实现图像处理。OpenCV 是一个基于(开源)发行的跨平台计算机视觉库,可以运行在Linux 、Windows 和Mac OS 操作系统上。它轻量级而且高效———由一系列C 函数和少量C ++类构成,同时提供了Python 、Ruby 、MATLAB 等语言的接口,实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法

[7]

。所以该研究“基于An-

droid 手机和图像特征识别技术的植物叶片分类系统”的开发环境是在Windows 操作系统下搭建的,主要由“Android SDK (software development kit )+JDK 1.7(Java development kit )+eclipse +ADT (Android development tools )+cygwin +OpenCV for Android 2.4.10”构建。1.3

整体工作流程

系统的整体工作流程如图1所示

基于Android手机和图像特征识别技术的植物叶片分类系统的研究_邹秋霞

图1系统整体框架

点击安装在手机上的程序,首先进入到登陆界面,点击登陆按钮后进入到图像识别界面,在图像识别界面主要进行以下3步操作:

安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2015,43(11):367-369责任编辑徐丽华责任校对李岩

DOI:10.13989/http://www.wendangku.net/doc/67bf6d32b8f67c1cfbd6b82a.html ki.0517-6611.2015.11.126