[發明專利]一種大蒜蒜瓣朝向機器視覺自動識別方法

在審

• 申請號: 201710192688.1
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN108663363A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 齊燁;洪玲;江毅然
• 申請（專利權）人: 青島科來美信息科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種蒜瓣朝向機器視覺自動識別方法。主要由圖像處理硬件系統和蒜瓣朝向識別軟件組成。圖像處理硬件系統包括黑白工業相機和條形光源，PLC控制，工控機。蒜瓣朝向軟件將結合圖像處理硬件系統將蒜瓣的朝向角度識別出來。本發明的特點在于對于形狀規則和不規則的蒜瓣都有很好的識別蒜瓣朝向的功能。

技術領域

本發明涉及一種農作物種子朝向機器視覺自動識別方法，特別涉及一種蒜瓣朝向機器視覺自動識別方法。

背景技術

我國是大蒜產量大國，其種植面積和出口量都居世界前列。目前我國大蒜播種技術有人工、半機械和純機械三種方式。人工和半機械方式能控制蒜瓣的朝向，但效率低下；而純機械方式雖提高了效率，但不能很好的控制蒜瓣的朝向。為了提高大蒜的產量，應盡量保證大蒜的方向。

發明內容

為解決上述問題，本發明目的在于提供一種通過計算機機器視覺的方式自動識別蒜瓣瓣尖朝向的方法，能夠準確的確定出瓣尖的朝向和角度。

為解決上述技術問題，本發明一種蒜瓣朝向機器視覺自動識別方法主要由圖像處理硬件系統和蒜瓣朝向識別軟件組成，圖像處理硬件系統包括黑白工業相機和條形光源，PLC控制，工控機。其特征在于：

所述圖像處理硬件系統采用所述黑白工業相機與蒜瓣成一定夾角放置，所述條形光源與蒜瓣成一定角度打光采集圖像。所述蒜瓣朝向識別軟件利用所述圖像處理硬件系統采集蒜瓣圖像之后，根據蒜瓣長寬確定其主軸位置和角度，主軸兩端點區域分別為蒜瓣尖部和根部，通過算法編寫，采用改進的角點檢測算法獲取檢測區域內角點及其曲率在圖像上識別出蒜瓣頭尾，計算出蒜瓣的朝向。

本發明中：蒜瓣通過黑色或深色滑道進入所述圖像處理硬件系統采集圖像的位置，進行實時采集蒜瓣圖像，隨后將采集到的圖像信息轉換為數字信號傳入工控機，然后經過所述蒜瓣朝向識別軟件將得到的數字信號進行軟件處理：采集的圖像可能存在噪聲，為消除噪聲干擾，采用中值濾波方式，可在保留邊緣信息的同時減弱噪聲的影響。為了將蒜瓣和背景區分開，需要進行圖像分割，經過多種閾值方法實驗，采用otsu自動閾值算法能較好將蒜瓣和背景區分開，提取出蒜瓣。根據蒜瓣長寬確定其主軸位置和角度，主軸兩端點區域分別為蒜瓣尖部和根部，因此選擇這兩部分為檢測區域。瓣尖和根部比較發現大部分蒜瓣的瓣尖部分的彎曲程度比根部的彎曲程度大且面積變化幅度大，可獲取區域內的面積，比較面積變化幅度，變化幅度大的即為瓣尖所在區域，為進一步精確可采用改進的角點檢測算法獲取檢測區域內角點及其曲率，曲率最大的點即為瓣尖上的點，此點及其位置信息即為蒜瓣瓣尖位置，從而得到蒜瓣朝向以及角度，最后將蒜瓣朝向角度結果給PLC，PLC控制機械進行分揀。

本發明的優點在于：對于形狀規則和不規則的蒜瓣采用此種方法都可以很好的實現蒜瓣朝向的功能。附圖說明：說明書附圖圖1是該方法檢測出來的蒜瓣朝向檢測結果圖。