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《宁夏大学》 2018年
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设施黄瓜叶片病害检测仪设计

卫婷婷  
【摘要】:为了更好地推进宁夏回族自治区“十三五”重点研发计划重大项目的发展,实现蔬菜的无损检测,推动农业的发展,本文致力于设计一种植物叶片无损检测装置。以黄瓜叶片为研究对象,根据植物的荧光原理,完成病害图像的拍摄。利用OpenCV实现对病害图像的处理,从而得出叶片整体受损率和叶片病害程度;同时利用Keras和TensorFlow完成白粉病和霜霉病以及健康叶片的模型搭建,从而完成黄瓜病害类型的识别。最后利用PyQt在树莓派上进行用户操作界面设计,用户快速登录,操作相应按钮就可完成整个黄瓜叶片的整体受损率和病变类型的检测。主要工作如下:1.根据对叶绿素荧光采集装置的研究,设计出一款上窄下宽的荧光采集装置,采集装置由亚克力板组装而成,整个装置经济实用。根据叶绿素的特性,选定蓝色LED作为检测系统的激发光源,同时,选定白色LED为其辅助光源,通过与树莓派的连接,可以快速的拍摄出符合要求的病害照片。2.装置的调试和控制,利用GPIO 口通过继电器实现小电压对大电压的控制,从而实现了摄像头和电源的协调配合;调试摄像头参数,保证拍摄叶片图片的效果。3.叶片的图像处理,叶片的处理是基于OpenCV完成的,分别对白光叶片进行处理得出病害叶片整体面积;对蓝光激发光源下的叶片进行病害面积提取,从而得出病害叶片受损率和病害程度。叶片图像处理快速,基本完成整个受损率的检测。4.叶片病害类型的判别,利用Keras和Tensorflow在ImageNet数据集上进行迁移和微调学习,搭建出叶片检测的病害模型,利用模型对图像进行病害判别,得出叶片的病变类型。5.用户界面的开发,特意设计了简单的用户操作界面,界面一目了然,简单上手,界面的设计是基于PyQt完成,可以实现叶片拍摄、整体受损率及病害类型等按钮功能,使用户快速直观的得出叶片的病害状况。
【学位授予单位】:宁夏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S436.421;TP391.41

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【参考文献】
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