[發明專利]一種基于圖像處理的方格蔟污染蠶繭檢測方法

有效

• 申請號: 201710164068.7
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106932408B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 閆銀發;閆筱;李法德;許榮浩;宋占華;李玉道;韓守強;宋華魯
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: G01N21/94
• 分類號: G01N21/94;G06K9/38;G06K9/46
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 李茜

本發明涉及一種基于圖像處理的方格蔟污染蠶繭檢測裝置及方法；是先采集方格蔟正反兩面的原始圖像；用分水嶺方法對方格蔟正反兩面原始圖像進行分割，得到原始圖像的二值圖像；用顏色直方圖檢測蠶繭污染情況，計算出污染蠶繭位置；本發明一次圖像采集即可完成方格蔟內所有蠶繭的污染判斷，克服了現有基于圖像處理的蠶繭質量檢測裝置中一次只采集一個蠶繭的圖像且需工人手工放置蠶繭造成的效率低下的問題。

(一)技術領域

本發明涉及方格蔟污染蠶繭檢測裝置及方法，具體涉及一種基于圖像處理的方格蔟污染蠶繭檢測方法。

(二)背景技術

蠶繭作為繅絲工業的原料，其表面的污染會對生絲的色澤產生影響，為了使產品色澤統一、提高產品質量，需要在繅絲前剔除有表面污染的蠶繭。傳統選繭主要靠人工，但是檢測速度緩慢的同時選繭的準確性易受人員技術水平、精神狀態等主觀因素影響，存在勞動強度大、誤選率高等缺點。隨著計算機圖像處理技術的快速發展，計算機圖像處理技術也開始應用到蠶繭質量檢測領域。現有基于圖像處理的蠶繭質量檢測裝置往往一次只采集一個蠶繭的圖像，且需工人手工放置蠶繭，效率低下。且處理范圍僅限于性別鑒定、大小判斷、自動計數等領域，而在污染蠶繭的檢測方面存在空白，極大地阻礙了蠶繭的深加工。因而需要設計一套可以快速篩選方格蔟污染蠶繭的設備及方法，以滿足市場的需要。

(三)發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種基于圖像處理的方格蔟污染蠶繭檢測方法。

一種基于圖像處理的方格蔟污染蠶繭檢測方法，步驟如下：

1.采集原始圖像。

將方格蔟水平放置，將兩個攝像頭分別設置在方格蔟的上下兩面，且均正對方格蔟中心，保證采集到的正面圖像和反面圖像區域相同且方格蔟在圖像中的占比為75％-80％；

方格蔟上方攝像頭采集的圖片即為蠶繭正面原始圖像；

方格蔟下方攝像頭采集的圖片水平翻轉后即為蠶繭反面原始圖像。水平翻轉可使同一個蠶繭在正反兩面圖像中所處的位置相同，便于后續處理。

對步驟1)得到的兩個原始圖像同時處理，分別得到兩個原始圖像的二值化圖像；

1.1對兩個原始圖像分別依次執行開運算、轉化為灰度圖像grayImg、提取梯度圖，將得到的梯度圖表示為pImg；

1.2標記前景和背景；

利用Ostu法確定最佳閾值對步驟2.1得到的灰度圖像grayImg進行二值化，超過閾值的像素點置為255，低于閾值的像素點像素值置為0，得到二值圖像bwImg。再用圓形結構元素對二值圖像bwImg進行腐蝕后得到二值圖像ebwImg，二值圖像ebwImg中像素值為255的點組成的連通分量為前景標記im。

采用Ostu法確定最佳閾值的過程如下：

通過對灰度圖像grayImg進行按行按列、從左到右、從上到下的掃描，找出圖像中的最大像素值和最小像素值，用最大像素值與最小像素值加和的一半作為初始閾值把圖像分為兩類，然后對整幅圖像進行掃描，同時用迭代法求得動態閾值，將小于初始閾值的所有像素點的像素值加和求平均后得到第一參考值；將大于等于初始閾值的所有像素點的像素值加和求平均后得到第二參考值；第一參考值和第二參考值的平均值作為調整后的動態閾值，即最佳閾值。

對二值圖像bwImg使用分水嶺算法得到分水線，將這些分水線組成的連通分量定義為背景標記em。

1.3采用數學形態學中的極小值標定技術修改梯度圖像pImg，把前景標記im、背景標記em強制作為梯度圖像的局部極小值后，再屏蔽掉pImg中的所有局部極小值，得到修改后的梯度圖像PImg。