پیاده سازی سامانه ماشین بینایی به منظور پردازش تصاویر گیاهان دارویی و طبقه بندی آن ها به روش تحلیل تفکیک خطی و درجه دوم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی ومنابع طبیعی تهران، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام

10.22034/jrmam.2021.11180

چکیده

گیاهان دارویی به دلیل خواص ویژه و استفاده در درمان بسیاری از بیماری‌ها دارای اهمیّت بالایی هستند. تشخیص و تمایز نوع و گونه‌های مختلف گیاهان دارویی یک امر ضروری است. از آنجا که گیاهان دارویی فراوانی وجود دارد و شناسایی و تمایز آن ها از هم به صورتی دستی یک فعالیت خسته کننده، زمان‌بر، و پرهزینه است، بنابراین استفاده از روش‌های نوین جهت شناسایی سریع و دقیق این گیاهان امری ضروری است. در این راستا، مطالعه حاضر با هدف طبقه‌بندی شش نوع گیاه دارویی در شهرستان سلماس انجام گرفت. تصاویر گیاهان دارویی با استفاده از تلفن همراه گرفته شد. یک الگوریتم پردازش تصویر به‌ منظور بهبود کیفیت تصاویر و استخراج ویژگی‌های رنگ، بافت و شکل از تصاویر در نرم افزار MATLAB طراحی و توسعه یافت. از میان 296 ویژگی استخراج شده از کانال‌های مختلف تصاویر، 28 ویژگی‌ کارا برای طبقه‌بندی گیاهان مورد بررسی انتخاب شد. دو روش تحلیل تفکیک خطی و درجه دوم برای طبقه‌بندی گیاهان دارویی مورد استفاده قرار گرفت. دقت طبقه بندی 28 ویژگی انتخاب شده با استفاده از روش تحلیل تفکیک خطی و درجه دوم به‌ترتیب 7/97 % و 100 % به‌دست آمد. با کاهش تعداد ویژگی‌ها در مراحل بعد، تعداد نه ویژگی کارا برای طبقه‌بندی گیاهان دارویی مورد بررسی انتخاب شد که دقت هر دو مدل طبقه‌بند برابر 100 % و خطای طبقه‌بندی آن دو نیز با هم برابر (0105/0) بود. نتایج به‌‌دست آمده نشان داد که الگوریتم طراحی شده قابلیت بالایی در تشخیص گیاهان دارویی دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات