水稻纹枯病的图象处理技术及生理生化反应研究

论文摘要

本文运用图象及视觉技术提取水稻纹枯病不同等级下颜色特征值,研究了不同感病等级下颜色变化的规律性;以病斑高率作为判断受害程度的标准,分析水稻病斑相对高度与病情指数之间的相关关系;并对不同感病等级下叶片颜色特征值的变化与叶片的生理生化指标变化等方面进行较为系统的研究。1.水稻纹枯病不同病害等级情况下图象处理研究对水稻纹枯病整株图象进行分割,以（2G-R-B）图分割水稻植株叶片部分能够得到较为满意的效果,整株取阈值进行分割效果较好。直方图中谷底处在0.4附近,因此选择T=0.4作为初值,对试验中采集的31幅图像进行分割,可以全部成功自动分割,除有少量的黄叶信息丢失。利用图象处理进行整株颜色特征参数提取,结果可以看出,随着等级的增加,叶片的R值表现出一定的规律呈上升趋势,H值表现出一定的下降趋势。因各级之间颜色特征值存在一些重叠区域,区分效果并不明显,故直接进行整株图象颜色提取的方法用于病害等级检测是不可行的。2.水稻纹枯病不同感病等级下叶片颜色特征值的变化分析水稻纹枯病不同感病等级叶片颜色特征值的变化分析,结果表明:随着病害等级的增加,叶片的R值、G值、r值、S值呈现逐渐升高的趋势;叶片的B值、b值、H值呈现逐渐降低的趋势;而B值、g值变化无规律可寻。各颜色特征值区分病害等级的结果如下:（1）R值可将1级与3级、2级与4级、1级5级较好的区分出来,区分效果最好。（2）G值可将2级、3级、4级间明显区分出来。（3）r值对1级、2级、3级间无法区分,但对1级与4级,1级与5级间可以区分。（4）b值可将2级和3级区分出来。（5）H值可将1级与4级、2级与4级区分出来。（6）S值可将2级与4级区分出来。3.应用距离方法对水稻纹枯病危害程度进行检测研究应用距离方法对水稻纹枯病危害程度的检测试验中,结果表明,2级正确率80%3级正确率89%,4级正确率100%,5级正确率80%。检测的正确率在80-100%之间,此方法可以用于水稻纹枯病的病害等级的检测。对水稻纹枯病病斑的相对高度与病情指数间进行了相关分析,表明水稻纹枯病病斑的相对高度与病情指数之间呈极显著相关,相关系数达到0.8534。4.水稻纹枯病不同感病等级下生理指标的差异研究水稻纹枯病不同感病等级下的生理指标测定结果表明,感病植株的叶片的净光合速率、气孔导度及蒸腾速率明显低于对照,随着感病等级的不断增加,其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均是不断减小的。5.水稻纹枯病不同感病等级下酶活性变化分析水稻纹枯病不同感病等级下的酶活性（PPO,POD,PAL）测定结果表明,纹枯病叶片各酶活性变化是随着感病等级的增加而逐渐减小的。同一感病等级情况下,随着叶位的增加酶活性是逐渐降低的;同一叶位情况下,随着感病等级的加重,酶活性的也是逐渐降低的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 综述
• 引言
• 1 作物病害诊断技术的研究进展
• 2 植物生理生化指标研究
• 选题的目的及意义
• 研究目标
• 材料与方法
• 1 供试材料
• 1.1 供试水稻及菌种
• 1.2 供试培养基
• 1.3 秧苗种植
• 1.4 纹枯病菌的培养
• 2 病害调查
• 2.1 接种方法
• 2.2 调查指标与分级标准
• 3 水稻纹枯病不同感病等级下生理指标的测定
• 4 水稻纹枯病不同感病等级图象采集及处理
• 4.1 数字图象获取
• 4.2 图像处理
• 4.2.1 图象处理系统框图
• 4.3 水稻纹枯病不同感病等级下的叶片颜色特征值分析
• 4.3.1 应用颜色方法对作物病害危害程度进行检测
• 4.3.2 水稻纹枯病不同等级图象颜色特征数据的提取
• 5 水稻纹枯病不同感病等级酶活力的测定方法
• 5.1 过氧化物酶活性的测定
• 5.2 多酚氧化酶活性的测定
• 5.3 苯丙氨酸解氨酶活性的测定
• 结果与分析
• 1 水稻纹枯病整株图象处理研究
• 1.1 水稻纹枯病整株图象分割
• 1.2 其它因素的消除
• 1.2.1 光照强度影响的消除
• 1.2.2 叶面积影响的消除
• 1.3 水稻纹枯病整株图象颜色特征的提取
• 1.4 水稻纹枯病不同感病等级叶片颜色特征值的变化分析
• 1.4.1 不同感病等级下叶片R值的变化
• 1.4.2 不同感病等级下叶片G值的变化
• 1.4.3 不同感病等级下叶片B值的变化
• 1.4.4 不同感病等级下叶片r值的变化
• 1.4.5 不同感病等级下叶片g值的变化
• 1.4.6 不同感病等级下叶片b值的变化
• 1.4.7 不同感病等级下叶片H值的变化
• 1.4.8 不同感病等级下叶片S值的变化
• 2 应用距离方法对水稻纹枯病感病等级检测
• 2.1 水稻纹枯病病害感病等级制定
• 2.2 水稻纹枯病感病等级的检测结果
• 2.3 水稻纹枯病病斑相对高度与病情指数之间的相关分析
• 3 水稻纹枯病不同感病等级生理指标的差异
• 3.1 纹枯病对不同感病等级水稻净光合速率的影响
• 3.2 纹枯病对不同感病等级水稻气孔导度的影响
• 3.3 纹枯病对不同感病等级水稻蒸腾速率的影响
• 4 水稻纹枯病不同感病等级的酶活性变化
• 4.1 水稻纹枯病不同感病等级下多酚氧化酶（PPO）活性分析
• 4.2 水稻纹枯病不同感病等级下苯氨酸解氨酶（PAL）活性变化
• 4.3 水稻纹枯病后不同感病等级下过氧化酶（POD）的活性变化
• 结论
• 1 水稻纹枯病整株图象处理研究
• 2 水稻纹枯病不同感病等级叶片颜色特征值的变化分析
• 3 应用距离方法对水稻纹枯病感病等级检测
• 4 水稻纹枯病不同感病等级生理指标的差异
• 5 水稻纹枯病不同感病等级的酶活性变化
• 讨论
• 1 水稻纹枯病不同病害等级情况下图象处理
• 2 水稻纹枯病不同感病等级叶片颜色特征值的变化分析
• 3 应用距离方法对水稻纹枯病危害程度进行检测
• 4 水稻纹枯病不同感病等级生理指标的差异
• 5 水稻纹枯病不同感病等级的酶活性变化
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介