Детектор листьев

Новосибирск 2016

Аннотация

В рамках данного проекта реализован программный продукт «Детек- тор листьев», который позволит с легкостью определить принадлежность листа к тому или иному дереву по его изображению. В тексте описана тео- рия, необходимая для понимания работы проекта. «Детектор листьев» напи- сан на языке Matlab, наличие которого необходимо для запуска программы.

Содержание

Введение 4

1. Описание процесса работы над проектом 5

   1. Теоретическая часть 5

      1. Биологическая часть 5

      2. Математическая теория 6

      3. Matlab, основные функции 7

2. Ход работы 9

   1. Реализация дерева вариантов 9

   2. Работа с изображением 9

   3. Разработка алгоритмов 11

   4. Разработка программы 13

   5. База данных 13

1.3 Анализ хода работы 14

2. Анализ полученного проекта 15

   1. Характеристики полученного проекта 15

   2. Сопоставление целей и полученного продукта 15

   3. Конструктивные особенности проекта 15

   4. Новизна 15

   5. Практическая применимость 16

3. Перспективы развития проекта 17

Приложение 1 18

ВВЕДЕНИЕ

Еще пару веков назад определение названия дерева было жизненно не- обходимой задачей для каждого человека. Ребенок должен был уметь отли- чить куст с ядовитой ягодой от куста со съедобной. Плотник или столяр дол- жен был понимать, какое дерево он срубит и какой предмет мебели или сам дом можно изготовить из этого дерева. В современном мире человеку, живу- щему в городских условиях, эти навыки уже не нужны, поэтому немногие могут быстро определить название стоящего перед ними дерева или куста.

Для реализации проекта необходимо поставить цель, которая опреде- ляет результат проекта, и задачи, которые позволяют достичь эту цель.

Целью проекта является создание программного продукта на языке Matlab, который позволит определить принадлежность листа к какому-либо растению по его изображению.

Задачи, поставленные для выполнения проекта:

1. Изучить строение листьев различных растений и выявить их отличи- тельные признаки;

2. Разработать алгоритм, который позволит компьютеру различать эти от- личительные признаки;

3. Создать базу, в которой содержатся характеристики каждого листа;

4. Написать разработанные алгоритмы на языке Matlab и соединить их в единую программу, которая в итоге и позволит определить растение по изображению его листа.

1. Описание процесса работы над проектом

1. Теоретическая часть

1. Биологическая часть

С биологической точки зрения листья делятся на простые и сложные (ри- сунок 1). Простые листья имеют единую листовую пластину, а сложные – разделенную.

Рисунок 1 – Классификация листьев

В дальнейшем при реализации проекта учитывались только простые листья. Также каждый лист имеет такие параметры как (рисунок 2):

1. Его длина и ширина (для программы было использовано отношение длины к ширине);

2. Величина угла при вершине;

3. Наличие/отсутствие зубчиков (край листа может быть гладким или с зубчиками, как на рисунке 2);

4. Количество крайних точек (крайние точки определяют наличие выпук- лого участка на листе с острым углом).

Рисунок 2 – Параметры листа