[發明專利]一種小麥條銹病孢子圖像遠程實時傳輸及處理系統的方法

在審

• 申請號: 201611113119.5
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106596547A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 宋懷波;焦林;牛磊磊
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;H04N7/18
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

1.一種小麥條銹病孢子圖像遠程實時傳輸及處理系統，其特征在于，包括孢子圖像采集模塊(1)、圖像傳輸模塊(2)和遠程圖像處理模塊(3)；其中，孢子圖像采集模塊(1)將孢子圖像通過無線網絡傳送至圖像傳輸模塊(2),圖像傳輸模塊(2)的圖像通過服務器前端界面，進行人機交互，下載至遠程圖像處理模塊(3)。

2.根據權利要求1所述的小麥條銹病孢子圖像遠程實時傳輸及處理系統，其特征在于，所述孢子圖像采集模塊(1)包括一臺CCD顯微鏡數字攝像頭(11)、英特爾NUC5CPYH微型機(12)；所述的顯微數字攝像頭(11)通過USB接口將圖像數據上傳至NUC5CPYH微型機(12)，所述的微型機為英特爾NUC5CPYH迷你主機，英特爾賽揚處理器N3050處理器，主頻2.16GHz，內存4GHz，128G SDD固態硬盤，5個USB3.0端口，支持10/100/1000Mbps網絡連接，用于編寫基于Linux系統的代碼，通過命令行完成微型機上傳孢子圖像。

3.根據權利要求1所述的小麥條銹病孢子圖像遠程實時傳輸及處理系統，其特征在于，所述圖像傳輸模塊(2)包括圖像上傳模塊(221)、圖像下載模塊(222)，所述圖像上傳模塊(221)通過使用TCP協議包裝HTTP協議互聯網(21)與云端服務器(22)進行連接，可完成圖像上傳，所述下載模塊為瀏覽器(23)將HTTP頭發送至云端服務器(22)，服務器向CDN以及數據庫查詢并獲取所有記錄，服務器通過獲取的UUID向CDN查詢圖像文件路徑，服務器向瀏覽器生成圖像框架，瀏覽器通過框架從CDN獲取圖像數據，完成圖像下載。

4.根據權利要求1所述的小麥條銹病孢子圖像遠程實時傳輸及處理系統，其特征在于，所述圖像處理模塊(3)硬件平臺是一臺HP筆記本電腦，CPU：Intel Core i5-3230M，4G內存，AMD Radeon HD 8670M顯卡，500G硬盤，Win10操作系統，所有程序在Matlab2016a環境下編寫，所述圖像處理模塊包括孢子圖像預處理(311)、圖像分割(312)、圖像形態學處理(313)、孢子自動計數(314)。

5.一種小麥條銹病孢子圖像遠程實時傳輸及處理系統的方法，包括如下步驟：

步驟1、顯微數字攝像頭(11)捕獲孢子圖像數據通過USB上傳至NUC5CPYH微型機(12)，微型機為英特爾NUC5CPYH迷你主機，英特爾賽揚處理器N3050處理器，主頻2.16GHz，內存4GHz，128G SDD固態硬盤，5個USB3.0端口，支持10/100/1000Mbps網絡連接，可編寫基于Linux系統的代碼，通過命令行完成微型機上傳孢子圖像；

步驟2、使用TCP協議包裝HTTP協議互聯網(21)與云端服務器(22)進行連接，可完成圖像上傳，瀏覽器(23)將HTTP頭發送至云端服務器(22)，服務器向CDN以及數據庫查詢并獲取所有記錄，服務器通過獲取的UUID向CDN查詢圖像文件路徑，服務器向瀏覽器生成圖像框架，瀏覽器通過框架從CDN獲取圖像數據，完成圖像下載；

步驟3、圖像處理模塊硬件平臺是一臺HP筆記本電腦，CPU：Intel Core i5-3230M，4G內存，AMD Radeon HD 8670M顯卡，500G硬盤，Win10操作系統，所有程序在Matlab2016a環境下編寫，圖像處理過程包括孢子圖像預處理、圖像分割、圖像形態學處理、孢子自動計數。

6.根據權利要求5所述的小麥條銹病孢子圖像遠程實時傳輸及處理系統方法，其特征在于，步驟3還包括：通過對孢子圖像進行對比度調整和二值化的預處理過程，可區分孢子位置和輪廓；通過K-means聚類算法，背景與孢子圖像完全分開；基于Canny算法，可完成孢子輪廓的分割提??；通過孢子圖像開運算和區域填充操作的形態學處理，可填充圖像內部空洞，減少角點檢測過程中偽角點的產生；通過基于形狀因子重疊孢子的判別及基于Harris角點檢測，完成孢子自動計數。