[發明專利]一種白粉虱數量的統計方法及系統

有效

• 申請號: 201310269967.5
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103366161A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 王志彬;王開義;張水發;劉忠強;楊鋒;潘守慧;王書鋒
• 申請（專利權）人: 北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種白粉虱數量的統計方法及系統。

背景技術

白粉虱是一種溫室、大棚內種植作物的主要害蟲之一，嚴重影響了作物的產量和質量。對其進行準確、及時地監測并采取正確的防治措施是農業生產者面臨的一項十分重要而又艱巨的任務。其中，對作物葉片上白粉虱個數的準確統計是監測蟲害信息以及采取正確防治措施的一個重要依據。目前，常用的白粉虱個數統計方法主要是人工計數方法。

人工計數方法主要通過手工記錄或目測的方式實現白粉虱個數的統計。該方法不僅勞動量大、效率低，而且估計結果的準確性在很大程度上取決于統計者的知識經驗以及環境因素。此外，白粉虱的成蟲具有飛行能力，多棲息在宿主上部葉片背面，當統計者在將葉片翻轉時，白粉虱成蟲會陸續飛走，給白粉虱個數的統計造成了極大困難，嚴重影響了統計結果的準確性。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何提供一種白粉虱數量的統計方法及系統，以提高統計結果的準確度。

（二）技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種白粉虱數量的統計方法，包括：

1020：獲取包含白粉虱的彩色圖像，對所述彩色圖像進行歸一化處理，將歸一化處理后的彩色圖像劃分成多個子圖像；

1040：求取所述彩色圖像中背景的顏色特征值，設定白粉虱的顏色特征值；

1060：根據所述背景的顏色特征值和白粉虱的顏色特征值對當前子圖像進行分割，得到二值圖像；

1080：提取所述二值圖像中的連通域，對所述連通域進行橢圓擬合；

1100：對擬合得到的橢圓進行篩選，根據篩選后的橢圓統計得到當前子圖像中白粉虱的數量；

1120：判斷當前統計結果與前一次統計結果是否相同，如果相同，輸出當前子圖像中白粉虱的數量；否則，根據篩選后的橢圓更新所述白粉虱的顏色特征值，返回所述步驟1060；

1140：重復所述步驟1060至步驟1120，得到每個子圖像中白粉虱的數量，將每個子圖像中白粉虱的數量累加得到所述彩色圖像中白粉虱的數量。

其中，所述步驟1040具體包括：

1041：從所述多個子圖像中選取位于所述彩色圖像中間的子圖像；

1042：獲得選取的子圖像中所有像素的紅、綠、藍三種顏色分量的直方圖，根據所述直方圖分別求取每種顏色分量的最大顏色分量值和平均值，根據每種顏色分量的最大顏色分量值和平均值中的較大值得到背景的顏色特征值；

1043：根據白粉虱的顏色分布設定白粉虱的顏色特征值。

其中，所述步驟1060具體包括：

1061：提取當前子圖像中每個像素的顏色特征值；

1062：分別計算當前子圖像中每個像素的顏色特征值與所述背景的顏色特征值和所述白粉虱的顏色特征值之間的距離，如果當前子圖像中像素的顏色特征值與所述背景的顏色特征值之間的距離大于當前子圖像中像素的顏色特征值與所述白粉虱的顏色特征值之間的距離時，將當前子圖像中該像素的灰度值設置為第一值，否則，將當前子圖像中該像素的灰度值設置為第二值。

其中，所述步驟1080之前還包括：

1071：統計所述二值圖像中灰度值為第一值的像素的數量，計算灰度值為第一值的像素在所述二值圖像的所有像素中的比例；

1072：如果所述比例小于5%，直接執行所述步驟1080，如果所述比例大于等于5%且小于等于10%，對所述二值圖像進行一次形態學的開運算，如果所述比例大于10%，對所述二值圖像進行二次形態學的開運算。

其中，所述步驟1080具體包括：

1081：提取所述二值圖像中的連通域，得到所述連通域的輪廓，保存所述輪廓上的像素；

1082：使用橢圓擬合方程對所述輪廓上的像素進行橢圓擬合。

其中，所述步驟1100具體包括：

1101：將擬合得到的橢圓的半長軸、半短軸，與篩選閾值比較，初步篩選得到在所述篩選閾值范圍內的橢圓；

1102：計算初步篩選得到的每個橢圓的面積S_E和初步篩選得到的所有橢圓的第一平均面積S_av；

1103：將初步篩選得到的每個橢圓的面積S_E與所述第一平均面積S_av比較，如果0.5＜S_E/S_av＜3，保留該初步篩選得到的橢圓，否則，去除該初步篩選得到的橢圓；