[發(fā)明專利]一種基于機器視覺的綠化馬鈴薯檢測分級方法

有效

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• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103394472A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 譚豫之;李聰;郭輝;李博;李偉;張俊雄
• 申請（專利權）人: 中國農業(yè)大學
• 主分類號: B07C5/342
• 分類號: B07C5/342
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛

技術領域

本發(fā)明涉及一種對綠化馬鈴薯檢測分級的方法，具體涉及一種基于H（色調）通道灰度值判別法對表皮發(fā)綠的馬鈴薯進行檢測分級的方法。?

背景技術

馬鈴薯是一種營養(yǎng)豐富、糧菜兼具的大眾農產品，具有產量高、用途廣和經濟價值高的優(yōu)點。馬鈴薯作為一種具有極大價值的商品進入市場，質量好壞是其能否在市場競爭中取得競爭優(yōu)勢的先決條件。?

目前，國內馬鈴薯的產后處理主要是對馬鈴薯的形狀、尺寸、成熟度、表面缺陷等的檢測，而檢測主要是靠人工進行的。人工分級的主要缺點是：勞動量大，生產率低；分級精度不穩(wěn)定：分級標準受主觀影響較大；工人與果品直接接觸，影響食品的衛(wèi)生安全且分級難以實現(xiàn)快速、準確、無損和智能化。利用機器視覺進行馬鈴薯檢測，可以排除人為主觀因素的干擾，通過對表面缺陷、形狀等特征指標的定量測量，可以一次性完成馬鈴薯多個指標的綜合檢測和分級，有效節(jié)省時間和勞動力，提高分揀效率。?

馬鈴薯的外部缺陷主要包括二次生長、畸形、表皮變綠、干皺、機械損傷、蟲眼、鼠咬、病斑、干腐或腐爛等。其中，馬鈴薯的表皮變綠即馬鈴薯綠化很普遍，對馬鈴薯的檢測和分級影響比較大。利用機器視覺對馬鈴薯的綠化進行檢測，對健全馬鈴薯和綠化馬鈴薯進行分級，主要是通過對馬鈴薯的圖像利用計算機進行數(shù)字圖像處理，提取綠化馬鈴薯的特征值，進而判別馬鈴薯是否表皮變綠。綠化馬鈴薯圖像處理技術和特征值的提取是整個視覺分級中最關鍵的核心技術，直接關系到檢測分級的可行性。?

馬鈴薯的綠化缺損區(qū)域的顏色不是純粹的綠色，只是相對于褐色馬鈴薯本體看起來是綠色的。例如，在綠化方面的缺陷體現(xiàn)在機器視覺的?圖像中顯然有高像素的綠色像素值，然而，馬鈴薯表面光亮發(fā)白的斑點，也有較高的綠色像素值以及高的紅色和藍色的值，所以綠化缺陷是難以檢測的。有幾種檢驗方法，如多元判別方法、神經網(wǎng)絡和隨機模型法，這幾種方法已經用于綠色缺陷的檢測和分類嘗試，但是這些算法的計算復雜性較高，不適用于在線實時的檢測分級。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有檢測分級方法的不足，提出了一種基于HSV色彩空間H通道的灰度值判別法檢測馬鈴薯的綠化缺陷。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：?

一種基于機器視覺的綠化馬鈴薯檢測方法，包括如下步驟：?

（1）采集完整馬鈴薯圖像，濾除背景，得到馬鈴薯分割圖像；?

（2）計算馬鈴薯形心，以形心為基準按比例去除馬鈴薯輪廓，?

首先計算馬鈴薯形心：?

X=1NΣi=1nxi,]]>Y=1NΣi=1nyi]]>

式中：N——馬鈴薯像素點的總數(shù)；?

x_i——馬鈴薯像素點的橫坐標（i=1,2,3…n）；?

y_i——馬鈴薯像素點的縱坐標（i=1,2,3…n）?

其次縮放馬鈴薯的坐標：?

X_i＝K(x_i-X)+X?Y_i＝K(y_i-X)+Y?

式中：X_i——縮放后的坐標（i=1,2,3…n）；?

Y_i——縮放后的坐標（i=1,2,3…n）；?

K——縮放系數(shù)，K取0.95；?

X——形心橫坐標；?

Y——形心縱坐標；?