護(hù)坡植物根系識(shí)別方法及固坡機(jī)理分析.pdf

1、近年來(lái)，由于植被護(hù)坡具有邊坡綠化和邊坡加固的雙重優(yōu)點(diǎn)，故其被廣泛應(yīng)用在邊坡治理中。植物體最重要的組成部分是根系，根系是植物生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝最重要的器官。且植物的根系具有涵養(yǎng)水源、治理沙化耕地，控制水土流失，防風(fēng)固沙等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此根系形態(tài)研究對(duì)于觀測(cè)植物生長(zhǎng)情況以及固坡理論的研究具有非常重要的意義。
　　準(zhǔn)確測(cè)定根系形態(tài)基本參數(shù)是進(jìn)行根系形態(tài)分析的前提和關(guān)鍵，本論文以此為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)內(nèi)窺式技術(shù)獲取喬木落葉松生長(zhǎng)過(guò)程中根系形態(tài)圖像

2、，并對(duì)所獲取的根系圖像信息進(jìn)行相關(guān)處理，該處理包括圖像預(yù)處理、邊緣檢測(cè)，根據(jù)處理后的圖像計(jì)算根長(zhǎng)度、根直徑等根系形態(tài)參數(shù)值。
　　首先本文運(yùn)用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)采集的根系圖像進(jìn)行處理，包括灰度變換，增強(qiáng)對(duì)比度，直方圖均衡化以及濾波去噪。
　　然后本文重點(diǎn)研究了根系邊緣檢測(cè)方法，提出了將遺傳BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論應(yīng)用于根系圖像邊緣檢測(cè)的方法。本文將描述根系邊緣的三個(gè)特征向量，作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào)，構(gòu)造出三層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。該方

3、法相較于傳統(tǒng)邊緣檢測(cè)算法具有抗噪性能強(qiáng)、邊緣信息定位精度高的特點(diǎn)，邊緣提取后的圖像更接近根系真實(shí)輪廓圖像，更適用于根系形態(tài)的監(jiān)測(cè)。高精度的定位信息也可為后續(xù)根系固坡研究提供良好的基礎(chǔ)。
　　其次本文對(duì)邊緣檢測(cè)后的根系圖像進(jìn)行了形態(tài)學(xué)預(yù)處理，使根系邊緣平滑并連續(xù)。之后進(jìn)行圖像細(xì)化以提取骨架并對(duì)骨架圖像進(jìn)行填充，應(yīng)用Matlab圖像處理工具，計(jì)算出所處理根系圖像中主根長(zhǎng)度、主根表面積、總根系表面積以及主根的平均直徑。
　　最后本