数学形态学在果实蝇分类上的应用

作者：邓忠易; 李震^*; 洪添胜; 吕石磊; 宋淑然; 韩清春

来源：西北农林科技大学学报(自然科学版), 2019, 47(07): 139-146.

DOI：10.13207/j.cnki.jnwafu.2019.07.019

• 果实蝇
• 果实蝇数学形态特征
• 分布型假设检验
• 方差齐性检验
• 差异显著性检验

【目的】探讨数学形态特征在果实蝇分类鉴定中的可行性、有效性及稳定性,为后续建立果实蝇分类模型的研究提供依据和理论基础。【方法】以我国南方果实蝇类的优势种-橘小实蝇(Bactrocera dorsalis Hendel)、南瓜实蝇(Bactrocera tau Walker)、瓜实蝇(Bactrocera cucurbitae)作为研究对象,在常见的数学形态特征基础上,以果实蝇胸背板作为特征区域,提取其局部条纹特征作为分类依据,包括中心条纹的相对长度Rx、相对宽度Ry、偏心率E、相对周长L、相对面积S、形状参数F共6项数学形态特征,提取每类果实蝇样本图像的特征数据并进行统计分析,包括总体分布型假设检验、方差齐性检验、差异显著性检验,最后进行基于数学形态特征的果实蝇分类试验。【结果】6项数学形态特征总体上在同类果实蝇中均服从正态分布;相对长度Rx、相对宽度Ry、相对周长L、相对面积S在3类果实蝇之间具有差异显著性,中心条纹偏心率E、形状参数F在南瓜实蝇和瓜实蝇之间具有差异显著性。基于数学形态特征的果实蝇分类试验中,单个类别的果实蝇分类正确率均达到90%以上,单次分类耗时约500 ms,正确率与实时性均可以满足实际工作需求。【结论】6项数学形态特征能够作为果实蝇分类研究的依据,且可靠性较高,正确率达到95.56%。

• 单位
  华南农业大学; 电子工程学院