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松材线虫Bursaphelenchus xylophilus和椰子伞滑刃线虫B.cocophilus是林业危险性病原线虫,也是我国植物重要的进境检疫对象。检验鉴定防止这两种线虫传入我国,每年各口岸要耗费大量的人力和资金。实现鉴定的智能化是提高效率和准确性的重要途径。本文在前期研究的基础上采用闭合曲线处理技术对伞滑刃线虫交接刺轮廓线进行定位、曲线分割、曲率运算、特征数据提取、比较识别、结构特征数据提取和描述再现,解决了交接刺形态图像识别智能化的基础和关键问题,实现了鉴定的初级智能化。
本文在原71个有效种的基础上增补了10个有效种名和9个有效种的分类鉴定资料。并对掌握的77个种的90帧交接刺形态图像进行重新处理。在已有算法的基础上引入闭合曲线识别算法,将交接刺轮廓线作为识别模型,通过搜索轮廓线上最大距离的两点和外接矩形来设定四个边界点,使交接刺得到规范化定位。这种定位方式虽然缺乏方向性,但实现了智能化。在此基础上划分轮廓线为开曲线,以中点和两个端点的三点确定段曲线的曲率并构建成二叉树数据存储作为各个种的特征数据。通过比较所有特征数据后明确了所有种间交接刺形态最相似的值为0.12393,形态差异最大的值为6.870417。将两者作为种类鉴定的阈值,建立了线虫智能化鉴定算式。待鉴定线虫的交接刺图像被计算机读入后通过定位和二叉树数据提取后得到了特征数据。将此特征数据与各个种的特征数据逐一比较后获得一组值。若此组值中的最小值大于6.870417,表明待鉴定线虫与现有种类比其交接刺形态差异最大,应鉴定为新种。若此组值中有零或最大值小于0.12393,则表明其与之相比的种类的交接刺形态完全一样,或存在的差异是种间最小的,应鉴定为与之相似的种。若此组数值在6.870417至0.12393之间,则将其按升序排序后列出与之对应的种名,此序列反映待鉴定线虫与已有种类交接刺的相似程度。利用贴近度对图像间的相似程度作直观的比较,其值在0~l之间,值越大表示相似程度越大。
本研究在交接刺轮廓线规范定位的基础上对交接刺的髁突、喙突和刺帽等三个形态结构进行了特征数据提取,建立了算式进行还原再现运算,实现了这三个形态结构图像的重现描述。这是按形态分类规律对待测标本进行智能鉴定的关键技术。未来可按形态分类的思维方式对形态特征进行归类描述,赋予形态特征图像具体的形态学意义并规定其特征数据,然后按形态学分类鉴定方法利用计算机进行智能化鉴定。
本系统程序在Windows平台下利用Visualc++语言工具中的MFC函数库开发,算式简洁,并用全部数据进行验证性运算,排除错误,达到了准确的目标。