計算機技術不斷發展進步，應用領域不斷拓寬，圖像處理技術就是在計算機技術的發展下興起，并逐步地被應用在廣泛的領域，農業領域就是其中之一。自古以來，我國是農業大國，隨著生活與技術的進步，提高農作物品質、遠離病蟲侵害也成為關注的焦點，但農作物總是會受到各種病害的侵襲。在實際生產中，生產人員最先獲得的是病害圖像信息，因此，運用圖像處理技術獲取作物完整的病斑，再提取病斑的顏色、形狀和紋理等部分特征，然后對這些特征進行學習和分析，最后給出處理策略。

圖像處理技術在農業專家系統中的應用平臺主要依靠計算機系統，我國農村計算機的普及率低，加上資金、條件、培訓對象文化程度差異和電腦的普及率不是很廣泛等諸多因素的限制，基于圖像處理技術的農業專家系統，在應用的推廣上遇到了一定的難度?？紤]到我國手機的普及率高于電腦普及率，研究一種可以在手機操作的環境下完成的農業專家系統，用手機操作來彌補電腦在農村普及率低的不足。

時鴻濤等提及基于短消息的農業專家系統，但是基于短消息是基于文字，文字描述受到文化程度的影響，可能會得到不準確或者完全錯誤的信息.為此，筆者提出一種基于手機彩信通信技術和圖像處理技術的農業專家系統策略，保留圖像處理在農業專家系統中的優勢，同時通過手機通信功能解決農業專家系統推廣性的問題。

1 圖像處理技術

20 世紀 20 年代圖像處理技術誕生，也稱計算機圖像處理，是將圖像信號轉換成計算機可以識別的數字信號，利用計算機對數字圖像信號進行去除噪聲、增強、復原、分割、特征提取等，將原始資料清晰化和改善圖像質量.

圖像采集辦法： ①數碼相機等拍攝的靜態圖片。該辦法簡單，圖像清晰，移動性強，方便野外圖像采集。但是存在穩定性差的不足，容易使得圖像傾斜和畸形，引起圖像預處理的難度加大。②攝像機采集的動態圖像。攝像頭固定在支架上，速度快、圖像小，通過不同角度放置光源，來消除陰影，但是需標準參照物。③掃描儀掃描圖像。通過掃描儀掃描放在上面的物體直接獲取圖像，這種方法分辨率高，不易畸變，但速度慢。

圖像處理有預處理、分割、提取、分類識別等階段過程：①預處理階段： 將質量不高的圖像進行增強和復原處理，方便提取主要信息； ②分割階段： 檢測圖像中的對象，分離出研究對象和圖像背景； ③提取階段： 分割后進行度量，產生圖像特征，形成可識別的特征向量； ④分類識別階段： 該階段輸出決策，決定圖像歸屬類別.

2 農業專家系統

農業專家系統基于人工智能技術，也可叫農業智能系統。從20 世紀70 年代末，農業專家系統開始得到注意，以美國最為先進和成熟； 我國 80 年代開始研究，取得驕人的成果。農業專家系統具有大量農業專門知識與經驗，依據一個或多個農業專家在某些特殊領域知識和經驗為據，進行推理和判斷，使系統具有模擬專家的智能技術，能夠就生產中遇到的復雜農業問題進行分析和制定解決策略.

知識庫管理系統、獨立的知識庫、數據庫、推理機、解釋器、知識獲取模塊和用戶界面等部分是農業專家系統幾個主要組成部分。知識庫和推理機是農業專家系統中最核心的部分。

知識庫存儲相關農業原理性知識，以及農業專家的經驗性知識等，決定專家系統主要功能，對農業專家系統質量和系統可信度起著舉足輕重的作用； 推理機控制和協調整個系統，以及負責數據調用和過程推理，是農業專家系統的運行動力.

3 新型專家系統研究

農業專家系統應用的是計算機技術，通過計算機完成各種專家工作。而就目前我國的電腦在農村的普及情況看，在農村用電腦來解決實際生產中的問題是不方便的。然而據調查，手機的普及率在我國已經達到 90%多，如果用手機來解決電腦要解決的問題，在農村則可以成為可能，而智能手機的發展更是飛速，功能齊全堪比掌上小電腦.

結合數字圖像處理技術、專家系統和手機通信網絡技術，組成新型的農業專家系統。該系統不是專一的文字描述的農業專家系統，而是將手機通信技術和圖像處理技術應用到農業專家系統中。用戶在應用過程中，可避免輸入文字的繁瑣過程，系統集圖、文于一體，操作起來方便快捷。也可以通過該新型的農業專家系統，方便地查詢和防御農業病害。

新型專家系統工作過程中主要應用手機的通信技術以及手機自帶的攝像頭。首先，農業生產者在發現植物病害時，用隨身攜帶的手機中的照相機，將病害部位拍攝下來。其次，通過手機的彩信通信功能，將該含有病害的圖片，借助手機的通信功能發送至農業專家系統（ 在農業專家系統中，添加一個圖像接收服務平臺，用來接收農業生產者發送過來的圖片） ,農業生產者在發送圖像之前，在下面文字一欄中寫上植物名稱，以方便系統提取到關鍵字，更迅速地推理出應對策略。農業專家系統在收到農業生產者發送的圖片以后，再應用數字圖像處理技術對接收到的圖像進行去除噪聲、增強、復原、分割等處理，提取圖像特征，與農業專家系統知識庫中儲藏的病害圖片進行匹配，從而診斷出植物的病害名稱和病害原因，并附加一些補救措施和解決辦法。推理機推理出結論以后，也就是系統診斷完畢圖像以后，系統會將這些信息自動發送到生產者的手機上，生產者借鑒于這些信息作出相應的措施，從而達到彌補或減小生產中損失的目的。系統框圖如圖 1 所示?！緢D1】


如此，生產者脫離計算機操作，直接用手機中的通信功能，將圖片發送到系統的接收平臺，其他的一切工作由系統自行完成，不需要生產者的介入。生產者不需要進行繁雜的計算機操作和文字輸入，發送完圖片以后，生產者可以繼續其他作業，只需要等待系統回復信息，以此來了解生產中的植物病害問題。因此該系統還有節省生產者時間和提高生產者工作效率的優點.系統流程如圖2 所示?！緢D2】

4 新型專家系統應用中應注意的問題

（ 1） 生產者最好身上攜帶一張白紙或者白手絹，作為拍攝時的圖像背景，這樣便于系統在做圖像處理時能夠方便地識別圖像和獲取圖像的特征信息。

（ 2） 該系統中有大量的植物知識庫，包含各種植物，如玉米庫、小麥庫和黃豆庫等，庫中含有各種病害圖片，每個病害圖2 系統流程圖片都附加有相關的信息，包括圖片中植物所患有的病害名稱、解決該病害的辦法等。

（ 3） 生產者在發送圖片時，最好在手機彩信的文字一欄中輸入所拍攝的植物的名稱，這樣便于系統在讀取時直接進入到該植物知識庫，在該知識庫中進行識別匹配，提升系統的工作速度。

（ 4） 系統不僅僅是接收植物的圖片，生產者也可以發送一些害蟲的圖片，系統將幫助生產者識別出該害蟲的名稱，給出消滅該種害蟲的措施，以及植物生此種害蟲的原因。

（ 5） 生產者在田間生產過程中，發現植物葉片顏色不正常時，也可以將該圖片發送到該系統，系統將會幫助生產者分析植物葉片顏色是缺乏元素還是旱情所致，從而指導生產者進行肥料施加或灌溉補救。

（ 6） 系統匯集同一種植物的不同稱呼； 不同地區的農業生產者，對相同的植物會有不同的稱呼，在發送語言上對植物的稱呼可能會不一致，例如高粱（ 稱呼為蜀黍） 、玉米（ 稱呼為棒子） 、花生（ 稱呼為果子、果仁子） .這樣系統的知識面會變得更加全面。

5 結語

農業專家系統是一種建立在計算機網絡環境中的智能化的農業信息系統，然而農業專家系統要充分發揮作用，農村互聯網普及應用是非常重要的一個方面。我國農村互聯網普及率很低，因此，通過計算機操作來應用農業專家系統解決問題，較為困難。但是，隨著通信技術的發展，農村手機的普及率遠遠超過電腦的普及率，現今智能手機的功能亦堪稱完美，相當于掌上電腦，通過智能化的手機代替電腦操作在農業專家系統中的作用，則完全有可能。

參考文獻
[1]潘振贛，龔聲蓉。 淺談數字圖像處理技術的基本原理[J]. 電腦知識與技術，2010,6（6） :1452 -1453.