[發明專利]一種植物生長用計算機測量顯示系統及控制方法

在審

• 申請號: 201811056999.6
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109191518A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 曹皓森
• 申請（專利權）人: 曹皓森
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;G01B11/24
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

1.一種植物生長用計算機測量顯示系統的控制方法，其特征在于，所述植物生長用計算機測量顯示系統的控制方法包括：

通過檢測器對植物葉片表面進行植物生長信息測量，并通過帶有溫度校正的植物生長信息定標模型進行校正；

對植物葉片表面進行植物生長信息測量中，包括：消除圖形中的奇化部分；建立兩圖形的數學模型，由描述圖形的完備向量組建立與圖形對應的特征矩陣，計算出相鄰兩邊的夾角；計算兩圖形間的最近距離；對計算結果的增強性處理；

所述建立的數學模型用多邊形的邊長和鄰角按逆時針構造一個向量S₁表示多邊形：

S₁＝(l₁,α1,l₂，α₂…l_N-1,α_N-1,l_N,α_N)；

S₁和該多邊形有一一映射關系，其表示與邊角初始順序無關；

完備向量組，按逆時針方向，有2N個向量S₁、S₂……S_2N－1、S_2N和多邊形均有一一映射關系，構成了該多邊形的一個完備向量組，表示如下：

S₁＝(l₁,α₁,l₂，α₂…l_N-1,α_N-1,l_N,α_N)；

S₂＝(α₁,l₂，α₂…l_N-1,α_N-1,l_N,α_N,l₁)；

……

S_2N－1＝(l_N,α_N,l₁,α₁,l₂，α₂…l_N-1,α_N-1)；

S_2N＝(α_N,l₁,α₁,l₂，α₂…l_N-1,α_N-1,l_N)；

用矩陣S_E表示完備向量，并定義S_E為該多邊形的特征矩陣，S_E表示如下：

植物生長信息定標模型的數字調制信號x(t)的分數低階模糊函數表示為：

其中，τ為時延偏移，f為多普勒頻移，0＜a,b＜α/2，x^*(t)表示x(t)的共軛，當x(t)為實信號時，x(t)^＜p＞＝|x(t)|^＜p＞sgn(x(t))；當x(t)為復信號時，[x(t)]^＜p＞＝|x(t)|^p-1x^*(t)；

將采集的植物信息通傳送到檢測控制器，由光電傳感器經由放大器發送到建模模塊、顯示模塊；通過建模模塊利用數據軟件根據采集的植物參數構建植物生長模型；通過顯示模塊顯示檢測的生物生長信息；構建植物生長模型的方法包括：植物生長信息數據的預處理及分組；

構建近鄰圖G及相應的關聯矩陣S；

計算訓練樣本集的特征分解，并求出相應的特征變換矩陣，最后計算訓練樣本的低維嵌入；

分類識別，計算測試樣本集的低維嵌入，利用基于張量距離的近鄰分類器對其進行判別分類；

植物生長信息數據的預處理及分組，包括：

a)選用SPM8軟件對植物生長信息數據進行預處理：包括時間片校正、空間校正、配準圖像、圖像標準化和平滑處理步驟；

b)數據的分組：將預處理后的圖像數據按照掃描時間序列以及認知行為實驗類別進行重新組合，每個類別選取一定的樣本點構成試驗數據，即為訓練數據，剩下的樣本點作為測試數據；

構建近鄰圖G及相應的關聯矩陣S，其具體步驟如下：

假設有n個樣本點A₁,...,A_n,其中I_k是張量的k模式維數，采用k近鄰方式構建近鄰圖G來表示M的局部幾何結構；根據構造的近鄰圖G，得到其相應的關聯矩陣S＝[s_i,j]_n×n，其中S是基于熱核方法定義。