[發明專利]粘連米粒的檢測分割方法、系統以及裝置

在審

• 申請號: 201611115954.2
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN107240088A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 王粵
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 杭州知通專利代理事務所(普通合伙)33221
• 代理人: 姚宇吉

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種粘連米粒的檢測分割方法、系統以及裝置。

背景技術

大米的外觀是大米品質的一項十分重要的指標，也是影響大米市場價格的重要因素。隨著電子行業的興起，借助計算機視覺技術對大米品質進行檢測越來越成為人們關注的重點，也逐漸開始應用到實際中。現有的米粒檢測技術，首先通過圖像采集系統獲得檢測大米的高清晰度圖像，然后結合計算機圖像處理技術與色度學理論進行分析及計算來獲得碎米率，大米的堊白度和黃米粒率等性能指標，可以極大地提高檢測質量。

目前通過數字圖像檢測大米的碎米率、堊白米度、黃米率等指標時，由于米粒是隨意放置在載樣臺或傳送帶上的，有些米粒會不可避免地互相碰觸，由此造成在圖像處理時獲取的米粒輪廓線互相粘連在一起，從而在后續的檢測中粘連在一起的多顆米粒會被誤判為是一顆米粒，致使大米外觀指標如碎米率、堊白米率、黃米粒率等的檢測出現錯誤。

因此，如何正確獲得粘連米粒的信息并將其正確分割為本領域一個亟需解決的問題。

發明內容

基于以上技術問題，本發明提出了一種粘連米粒的圖像檢測分割方法、系統以及裝置，通過使用計算機視覺的方式，能夠檢測出米粒圖像中粘連在一起的米粒，并將其準確分割開來，其能夠較好地應用在大米質量檢測中。

本發明提供的粘連米粒的圖像檢測分割方法，包括以下步驟：

獲取米粒的RGB圖像；

對所述RGB圖像進行處理，得到背景為白色、米粒輪廓線為黑色的米粒輪廓圖像；

遍歷所述米粒輪廓圖像中的每一個封閉的米粒輪廓線，獲取所有的粘連米粒的粘連點；

循環搜索圖像中所有的所述粘連點，獲取粘連點配對信息；

根據所述粘連點配對信息，對米粒粘連的部分進行分割。

作為一種可實施方式，所述對RGB圖像進行處理，得到背景為白色、米粒輪廓線為黑色的二值黑白圖像，包括以下步驟：

將所述RGB圖像轉換成灰度圖像；

對所述灰度圖像進行濾波、去噪；

采用類間最大方差法計算去噪后的所述灰度圖像的自適應分割閾值；

根據計算出的閾值，將去噪后的所述灰度圖像轉換成米粒為白色、背景為黑色的二值黑白圖像；

根據區域連通法對所述二值黑白圖像進行處理，得到背景為白色、米粒輪廓線為黑色的米粒輪廓圖像。

作為一種可實施方式，所述遍歷米粒輪廓圖像中的每一個封閉的米粒輪廓線，獲取所有的粘連米粒的粘連點，包括以下步驟：

遍歷米粒輪廓圖像中的每一個封閉的米粒輪廓線上的所有像素點；

獲取當前像素點的坐標值以及其前后等距離的五個像素點的坐標值，以當前像素點的坐標為起點，根據當前像素點的坐標值以及其前后等距離的五個像素點的坐標值構建兩條直線，確定所述兩條直線之間的夾角；

若所述夾角小于預設角度值，且當前像素點的曲率方向指向米粒的外部，則判斷當前像素點為粘連點。

作為一種可實施方式，所述循環搜索圖像中所有的所述粘連點，獲取粘連點配對信息，包括以下步驟：

將當前粘連點與圖像中和當前粘連點的曲率方向之間的夾角大于115度的所有粘連點形成多個配對；

計算形成配對的兩個粘連點之間的直線距離；

根據計算結果選取距離最小的作為粘連點對，并獲取所述粘連點對的位置信息。

作為一種可實施方式，所述根據粘連點配對信息，對米粒粘連的部分進行分割，包括以下步驟：

獲取當前所述粘連點對中兩個粘連點的前第三個和后第三個輪廓像素點；

去掉當前所述粘連點對中的兩個粘連點以及其前后第一個、第二個像素點，根據獲取的當前所述粘連點對中兩個粘連點的前第三個和后第三個輪廓像素點，生成兩條不相交的直線完成米粒分割。

本發明提供的粘連米粒的圖像檢測分割系統，包括圖像獲取模塊、預處理模塊、粘連點獲取模塊、粘連點對獲取模塊以及分割模塊；

所述圖像獲取模塊，用于獲取米粒的RGB圖像；

所述預處理模塊，用于對所述RGB圖像進行處理，得到背景為白色、米粒輪廓線為黑色的米粒輪廓圖像；

所述粘連點獲取模塊，用于遍歷所述米粒輪廓圖像中的每一個封閉的米粒輪廓線，獲取所有的粘連米粒的粘連點；

所述粘連點對獲取模塊，用于循環搜索圖像中所有的所述粘連點，獲取粘連點配對信息；

所述分割模塊，用于根據所述粘連點配對信息，對米粒粘連的部分進行分割。