[發明專利]一種基于紅外圖像的禽蛋品質鑒別方法

有效

• 申請號: 201710423144.1
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107220972B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 毛玉星;樊鈺;陳柯雨;林蔭宇;黃剛;王威;肖智超
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T7/11
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河;趙英

本發明公開了一種基于紅外圖像的禽蛋品質鑒別方法，包括以下步驟：采集禽蛋的紅外圖像；對紅外圖像進行預處理，圖像二值化；對二值圖像的白色區域進行連通性檢測，并根據禽蛋外形特征對白色連通區域進行約束，去除不符合要求的連通區域，得到禽蛋的位置分布圖；對位置分布圖進行降噪，得到表征禽蛋區域的連通區域圖像，對各連通區域進行編號；根據紅外圖像和連通區域圖像，計算禽蛋分割圖；根據禽蛋分割圖計算每個禽蛋區域特征向量x_i＝[μ_i,σ_i,s_i]^T，i＝{1,2,...n}；將特征向量x_i帶入預先訓練好的判決模型，計算出模型值N_i；將計算出的模型值N_i與判決閾值進行比較，完成對禽蛋品質的鑒別。本發明能夠通過檢測禽蛋表面性質快速準確的檢測出禽蛋內部是否變質，對禽蛋品質進行等級區分。

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，具體涉及一種利用圖像處理技術鑒別禽蛋品質的方法。

背景技術

禽蛋產業不僅是我國農業的支柱產業，也是關系國計民生和社會穩定的重要產業。目前國內外已有的禽蛋品質鑒別方法有：通過人的感官直接鑒別的方法，即通過肉眼觀測禽蛋表面是否清潔完整；還有采用物理指標衡量禽蛋品質的方法，例如測量禽蛋尺寸及密度并與國際標準值比較；針對表面品質的無損鑒別方法，即通過采用多個CCD攝像頭拍攝禽蛋，并對采集到的數據進行綜合處理；還有通過近紅外光譜投射或紅外光漫反射來觀測禽蛋結構與內部化學成分的變化。

然而這些方法都或多或少存在著缺點。首先，通過人的感官指標來對禽蛋進行直接鑒別缺少科學嚴謹性，采用物理衡量指標方法的理論支撐不夠充分，此外密度檢測屬于有損檢測，不利于禽蛋的銷售。對禽蛋表面的無損檢測方法，只著眼于蛋殼表面情況包括裂紋、污斑，無法檢測其內部是否發生變質，無法應用到生產線中。同時，紅外光譜分析是利用不同物質對不同頻率的紅外光的不同吸收性來鑒別物質種類的，利用近紅外光譜分析禽蛋品質也存在不能檢測到禽蛋內部是否變質的問題。近紅外主要表征的是禽蛋殼表面的性質，其內部蛋白質、脂質等有機物特性很難通過不透明的蛋殼反映到外部，故不能很好地判斷禽蛋內部有機物的情況，無法有效判斷禽蛋變質與否。同時，近紅外光譜分析技術存在靈敏度低、抗干擾性差等缺點。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種基于紅外圖像的禽蛋品質鑒別方法，用于解決現有技術中的禽蛋鑒別方法不能準確、高效的對禽蛋內部品質進行無損鑒別的技術問題，突破了通過觀測禽蛋表面性質無法深入內部品質的局限性，能夠通過檢測禽蛋表面性質快速準確的檢測出禽蛋內部是否變質，能對禽蛋品質進行等級區分，對禽蛋不會產生損害和誘發變質。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：一種基于紅外圖像的禽蛋品質鑒別方法，包括以下步驟：

步驟1：利用紅外熱像儀采集禽蛋的紅外圖像并將紅外圖像輸入給計算機；

步驟2：對紅外圖像進行預處理，然后進行二值化，得到二值圖像；

步驟3：對二值圖像的白色區域進行連通性檢測，得到若干個白色連通區域，并根據禽蛋外形特征對白色連通區域進行約束，去除掉不符合要求的連通區域，得到禽蛋的位置分布圖；

步驟4：對位置分布圖進行降噪，得到表征禽蛋區域的連通區域圖像，每一個連通區域對應一個禽蛋，從1到n對各連通區域進行編號；

步驟5：根據紅外圖像和連通區域圖像，計算禽蛋分割圖；

步驟6：根據禽蛋分割圖計算每個禽蛋區域的灰度均值μ_i、均方差σ_i以及面積s_i，構成特征向量x_i＝[μ_i,σ_i,s_i]^T，i＝{1,2,...n}；