[發明專利]一種基于OCT圖像處理的枇杷早期瘀傷鑒別方法

有效

• 申請號: 201710071158.1
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106780347B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 周揚;陳正偉;劉鐵兵;毛建衛;王中鵬;趙蕓;陳才;施秧;周武杰;陳芳妮;宋起文;陶紅衛;吳茗蔚;王建芬;施祥;鄭衛紅;翁劍楓;邱薇薇
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種基于OCT圖像處理的枇杷早期瘀傷鑒別方法。采集枇杷果實的具有細胞圖像細節的SD?OCT圖像，使用雙三次插值算法，對圖像進行降采樣縮小圖像分辨率，進行高斯模糊降噪處理，提取枇杷果實目標和背景的分界線，取分界線的最高點并作為參考點，根據參考點使得分界線變形為沿參考點的一條直線，對圖像進行均值濾波，對圖像進行二值化處理，將二值圖像處理獲得各個細胞對應的細胞區域，通過對細胞區域進行分析計算獲得瘀傷鑒別的結果。本發明方法實現了枇杷果肉的早期瘀傷的全自動化檢測，并完成瘀傷組織的皮下細胞標識和判別，提高了檢測效率，為枇杷內在品質在線檢測奠定技術基礎。

技術領域

本發明屬于水果內部品質自動化檢測領域，涉及OCT圖像處理方法，尤其是涉及了一種基于OCT圖像處理的枇杷早期瘀傷鑒別方法。

背景技術

枇杷是我國的特有水果特產之一，其在采摘、銷售、運輸、存儲過程中內部品質的無損快速檢測方法是枇杷產業發展面臨的主要技術問題。枇杷在各產業銷售過程中，極易收到外力損傷，造成后期的腐敗變質。枇杷的瘀傷可能出現在采摘、存儲、運輸、包裝等各個環節，在銷售早期不易被察覺。瘀傷后的枇杷貨架期大大縮短，由于細胞結構的破損，組織逐步褐變，嚴重影響了消費者的滿意度和回購率。

在無損檢測枇杷內部結構上，一般使用光譜法或者高光譜成像，需要大型設備保證光譜信息的全面采集，耗費比較多的檢測時間和成本，且對檢測人員有一定技術要求，且高光譜圖像很難真正反映其內部情況，光譜特征隨著枇杷種類的變化有一定的偏移。譜域光學相干層析成像(SD-OCT)通過測量物質的光學干涉特性展現內部其結構形態和分布，目前SD-OCT圖像已經用于人體多個組織的識別、定量測量、定性鑒定，報道表明圖像可以清楚展現生物組織的層次結構。目前OCT圖像法在農業、養殖領域主要應用有：觀察蘋果的表皮結構、區別海水有核珍珠與淡水無核珍珠、觀察種子的內部細胞結構、觀察植物葉片的生長缺陷等。該方法用于枇杷產業，具有較廣闊的應用前景。

由于在產業應用中，枇杷OCT圖像反差小，特征不明顯，采用人工判別，基本無法判別早期瘀傷的情況。在枇杷OCT圖像應用過程中，也沒有成系統地報道圖像處理算法，各項研究尚處于起步階段，現有技術缺少能進行枇杷早期瘀傷鑒別的方法。

發明內容

針對于背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供了一種基于OCT圖像處理的枇杷早期瘀傷鑒別方法，能夠自動識別OCT圖像中枇杷的瘀傷缺陷，并對組織細胞的形態學參數作出了評價，提高了檢測效率，配合成像等外觀檢測方法，為枇杷在線檢測奠定技術基礎。

本發明采用的技術方案是包括以下步驟：

1)采集枇杷果實的具有細胞細節的SD-OCT圖像，所述的SD-OCT圖像的圖像清晰度達到肉眼能夠清晰分辨枇杷表皮和果肉的細胞；

2)使用雙三次插值算法，對圖像進行降采樣，縮小圖像分辨率；

3)對步驟2)獲得的SD-OCT圖像進行高斯模糊降噪處理；

4)提取枇杷果實目標和背景的分界線；

5)取分界線的最高點并作為參考點，計算分界線與參考點的縱向坐標差并作為位移量，對分界線上除參考點所在列外的每一列進行上下位移，使得分界線變形為沿參考點的一條直線；對于移出圖像區域的像素，刪除，對于移入圖像的新區域，直接補零；

6)取3×3模板，對圖像進行均值濾波；

7)設置閾值，對圖像進行二值化處理，獲得二值圖像，二值圖像中的像素為零像素或者非零像素；

8)將二值圖像處理獲得各個細胞對應的細胞區域，通過對細胞區域進行分析計算獲得瘀傷鑒別的結果。

所述步驟8)具體為：