[發明專利]基于自動閾值分割的水產品寄生蟲紫外熒光成像檢測方法

在審

• 申請號: 201410741684.0
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104484876A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 年睿;曹立民;林洪;王昊;楊賢林;史叢叢;陳美美
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 王鐸

1.一種基于自動閾值分割的水產品寄生蟲紫外熒光成像檢測方法，其特征在于它包括以下步驟：

(1)利用紫外光源照射水產品激發產生熒光，由圖像采集設備拍攝水產品紫外熒光圖像；

(2)對水產品紫外熒光采集圖像進行灰度變換、平滑降噪、背景消除、數學形態學變換等圖像處理；

(3)以水產品為目標，以周圍環境為背景，基于一維閾值分割處理算法，在最大類間距準則和最小類內距準則下，自動分割水產品自身區域與環境背景區域；

(4)以寄生蟲為目標，以水產品肉質為背景，基于二維閾值分割處理算法，由水產品自身紫外熒光灰度圖像和其鄰域平滑圖像共同確定二維分割閾值對，以類間距方差和類內離散測度構建分割識別函數，自動分割水產品肉質和寄生蟲區域，從而實現對水產品寄生蟲的檢測。

2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于：紫外熒光圖像的獲取是利用暗箱頂部安裝的紫外光源對水產品照射激發產生熒光，利用圖像采集設備在暗箱內的固定機位拍攝和存儲水產品紫外熒光圖像，并同步傳輸至圖像分析處理系統進行預處理。

3.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于所述一維閾值分割處理算法，通過以下約束條件自動選取最優分割閾值T^*：

(1)最大類間距準則：由水產品和環境背景區域類間距平方求解分割閾值

σm2(T1*)=max1≤T<Lσm2(T);]]>

(2)最小類內距準則：由水產品和環境背景區域類內距方差求解分割閾值

σn2(T2*)=min1≤T<Lσn2(T).]]>

4.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于所述基于二維閾值分割處理算法確定最優二維分割閾值對(s^*,t^*)，滿足下列約束條件：

(1)最大類間距準則：通過魚片自身紫外熒光灰度化圖像區域和其鄰域平滑圖像，分別計算水產品與寄生蟲的類間方差σ_mi(s)、σ_mj(t)并求取最大值，

σmi(s*)=max0≤s≤L-1{σmi(s)},σmj(t*)=max0≤s≤L-1{σmj(t)};]]>

(2)最小類內距準則：通過魚片自身紫外熒光灰度化圖像區域和其鄰域平滑圖像，分別計算水產品與寄生蟲的類內離散測度λ_di、λ_dj并求取最小值，

λdi=Pi1di1+Pi2di2,di1=Σi=0s|μi1-i|*Ui/Pi1,di2=Σi=sL-1|μi2-i|*Ui/Pi2]]>

λdj=Pj1dj1+Pj2dj2,dj1=Σj=0t|μj1-j|*Uj/Pj1,dj2=Σj=tL-1|μj1-j|*Uj/Pj1]]>

其中U_i、U_j分別為魚片自身紫外熒光灰度化圖像區域像素灰度值i和鄰域平滑圖像灰度值j一維直方圖分布比例，P_i1、P_i2、P_j1、P_j2分別為由像素灰度值i和鄰域平均灰度值j計算的水產品和寄生蟲區域對應比例，μ_i1、μ_i2、μ_j1、μ_j2分別為由像素灰度值i和鄰域平均灰度值j計算的水產品和寄生蟲區域均值，i,j＝0,1,…,L-1；

(3)閾值分割識別函數：通過魚片自身紫外熒光灰度化圖像區域和其鄰域平滑圖像，分別構建水產品與寄生蟲區域分割函數并取最大值，

θ_i＝P_i1(1-P_i1)*σ_mi/λ_di，θ_j＝P_j1(1-P_j1)*σ_mj/λ_dj。