Skip to main content
SUPERVISOR
Abbas Hemmat,Seyed Ahmad Mireei,Amir Massah
عباس همت (استاد راهنما) سیداحمد میره ای (استاد مشاور) امیر مساح (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mitra Oboodi
میترا عبودی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Detection of Mosaic Symptoms in Cucumber Using Image Processing
Plant diseases have a significant impact in reducing the quantity and quality of agricultural products. Viruses as one of most important plant pathogenic are causing considerable damage on crops. In cucurbits such as cucumber, various viruses that cause disease, which is often produce mosaic symptoms on leaves or fruit. One of the most important viruses that infected cucurbits is virus infection or mosaic disease by the scientific name of cucumber mosaic virus, which is one of the most important plant pathogenic viruses globally and have a broad range of hosts. The economic losses of this disease in Iran is high and in cucumber fields, the yield reduction caused by this disease is estimated to be a third. The use of insecticides to protect the crop against diseases and pests not only increases the product price, but also increases the risk of pesticide residues in agricultural products. Early detection of disease or vector (aphids) is a key point in the management and control of diseases. Symptoms of the disease at an early stage are chlorotic spots (bright green spots on dark green substrate or vice versa) on the leaf surfaces. Due to temperature and humidity conditions in greenhouses, quick decision to control diseases and vectors is essential, in order to prevent the spread of disease in greenhouses So in this project, a mobile system was designed and evaluated for detecting mosaic symptoms in cucumber and squash plants grown in greenhouse using photography and image processing in visible spectrum. First, some cucumber and squash plants were grown under controlled conditions, in order to avoid getting infected by other plant diseases and after inoculation of the plants with the cucumber mosaic virus and emergence of the symptoms, the plants were photographed with a camera (Canon s110) in natural light, using the mobile system in a greenhouse. Then, for separating the canopy from the background (soil and other parts of the greenhouse), the images were processed by GMR algorithm of MATLAB; and 31 color features were extracted from all images. Artificial neural network (ANN) method was used for left; MARGIN: 0in 0in 8pt" dir=rtl align=right Key words: Image processing, Artificial neural network, Feature extraction, Plant disease, Chlorotic spots.
بیماری های گیاهی در کاهش کمی و کیفی محصولات کشاورزی تاثیر قابل توجهی دارند. ویروس ها به عنوان یکی از مهمترین عوامل بیماری زای گیاهی، باعث خسارت قابل توجهی به محصولات زراعی می شوند. در کدوئیان از جمله خیار، ویروس های متعددی باعث ایجاد بیماری می شوند که اغلب تولید علائم موزاییکی روی برگ و میوه می کنند.یکی از مهمترین ویروس های آلوده کننده کدوئیان،ویروس آبله ای شدن برگ یا به عبارتی بیماری موزاییک خیار با نام علمی Cucumber mosaiv virus است که گسترش جهانی و دامنه میزبانی وسیعی دارد. خسارت این بیماری در ایران زیاد است و در مزارع خیار میزان کاهش محصول ناشی از این بیماری را تا یک سوم برآورد نموده اند. استفاده از حشره کش برای محافظت از محصول در مقابل بیماری و آفت نه تنها هزینه تولید محصول را بالا می برد، بلکه خطر باقیماندن سموم در محصولات کشاورزی را افزایش می دهد. تشخیص زود هنگام علائم بیماری یا حضور اولیه ی آفت (شته) یک نقطه کلیدی در زمینه ی مدیریت آفات و کنترل بیماری است. علائم این بیماری، در مراحل اولیه، ظهور لکه های رنگ پریده (لکه های سبز روشن در زمینه سبز تیره یا بلعکس) در سطح برگ می باشد. به علت شرایط دمایی و رطوبتی در گلخانه، تصمیم سریع برای کنترل بیماری و آفات به منظور جلوگیری از انتشار و آلودگی دائمی گلخانه ضروری است. از این رو در پروژه حاضر، اقدام به طراحی، ساخت و ارزیابی یک سیستم متحرک در گلخانه جهت تشخیص علائم موزاییک در خیار و کدو، به کمک عکسبرداری و پردازش تصویر در طیف مرئی شد. برای رسیدن به هدف ابتدا در شرایط کنترل شده گلخانه، گیاهان خیار و کدو کاشته شدند؛ سپس به منظور تولید علائم موزاییکی، از ویروس موزاییک خیار جهت تلقیح گیاهان استفاده شد. بعد از بروز علائم ظاهری، از آن ها به کمک سامانه متحرک در گلخانه، در شرایط نور طبیعی و با دوربین Canon s110، عکسبرداری شد. این تصاویر در نرم افزار متلب و به کمک الگوریتم GMR، جهت جداسازی سایه انداز گیاه از پس زمینه (خاک و بقیه اجزای گلخانه)، پردازش شدند و 31 ویژگی رنگی از کلیه تصاویر استخراج شد. به منظور دسته بندی گیاهان سالم از گیاهان دارای علائم موزاییکی، از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد که ورودی آن، ویژگی های استخراج شده از مرحله قبل بود. شبکه بهینه ای که برای دسته بندی گیاهان دارای علائم موزاییکی از گیاهان سالم، انتخاب شد؛ یک شبکه عصبی مصنوعی با اختصاص 70% داده ها به داده های آموزش، 15% به داده های اعتبار سنجی و 15% به داده های تست بود. جهت آموزش شبکه از تابع آموزش trainscg و از تابع آستانه گذاری sigmoid برای لایه میانی و لایه خروجی استفاده شد. شبکه مورد نظر، سه لایه (ورودی، پنهان و خروجی)، با 31 ورودی، 27 نرون در لایه پنهان، یک نرون در لایه خروجی و با توپولوژی 2-27-31 بود. دقت دسته بندی تصاویر گیاهان سالم از گیاهان دارای علائم موزاییک، که توسط سامانه متحرک در گلخانه، تهیه شده بوند با استفاده از شبکه عصبی مورد نظر 100% بود، یعنی هیچ گیاه سالمی به اشتباه بیمار و هیچ گیاه بیماری به اشتباه سالم ارزیابی نشدند. واژه های کلیدی: پردازش تصاویر، شبکه عصبی مصنوعی، استخراج ویژگی، بیماری های گیاهی، لکه های رنگ پریده

ارتقاء امنیت وب با وف بومی