[發(fā)明專利]一種環(huán)境潔凈度檢測(cè)的圖像處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710438427.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN107341790B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃文愷;吳羽;李奕宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/13;G06T7/246;G06T7/254;G06T7/62;G06T7/90
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種用于環(huán)境潔凈度檢測(cè)的圖像處理方法，其特征在于，獲取多種環(huán)境情況下的不同圖像，采用機(jī)器學(xué)習(xí)和概率論與概率統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行歸類與“學(xué)習(xí)”，然后綜合多種評(píng)價(jià)方式，從而形成一個(gè)評(píng)判環(huán)境衛(wèi)生情況的標(biāo)準(zhǔn)，具體包括下述步驟：

S1、圖像灰度化，將從多種環(huán)境情況下獲得的不同的圖像進(jìn)行灰度化并提取輪廓，排除外部環(huán)境光照的影響；

S2、將經(jīng)過步驟S1圖像灰度化處理并提取輪廓的圖像利用樸素貝葉斯分類器原理進(jìn)行不同環(huán)境衛(wèi)生等級(jí)的標(biāo)記，然后形成一個(gè)樣本容量，即先驗(yàn)概率；

步驟S2具體為：

S21、獲取餐廳或廚房桌面或地板照片；

S22、圖像灰度化及canny邊緣化處理，圖像灰度化用于排除光照強(qiáng)度的干擾，邊緣化處理用于提取特征輪廓；

S23、通過多次實(shí)驗(yàn)，將多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行標(biāo)記后放入數(shù)據(jù)庫中形成分類器樣本庫；

S24、將進(jìn)行過處理的圖像與分類器樣本庫樣本進(jìn)行對(duì)比；

S25、根據(jù)樸素貝葉斯公式計(jì)算，獲得的值與樣本庫中的標(biāo)記值進(jìn)行對(duì)比，從而得到靜態(tài)分析下的環(huán)境情況；

S26、綜合靜態(tài)分析情況及微小生物數(shù)量進(jìn)行帶權(quán)計(jì)算從而得到環(huán)境情況值；

S3、利用幀間差分法對(duì)圖像進(jìn)行中值濾波處理，去掉圖像隨機(jī)噪聲；

步驟S3具體為：

S31、獲取餐廳或廚房桌面或地板照片；

S32、選取時(shí)間間隔為30幀的任意三幀圖像；

S33、對(duì)選取的三幀圖像進(jìn)行幀間差分法處理，識(shí)別出快速移動(dòng)的物體；

S34、對(duì)識(shí)別出的快速移動(dòng)的物體進(jìn)行顏色的篩選，將圖上的像素點(diǎn)的像素值進(jìn)行篩選；

S35、還要對(duì)上述篩選的物體與有害微小生物進(jìn)行相似度處理，獲取匹配都高的物體并標(biāo)記；

S36、通過幀間差分法結(jié)果，判斷是否有有害生物；

S37、計(jì)數(shù)；

S38、綜合靜態(tài)環(huán)境分析結(jié)果及有害微小生物的數(shù)量進(jìn)行環(huán)境情況的帶權(quán)計(jì)算并評(píng)級(jí)；

S4、特征點(diǎn)檢測(cè)，通過對(duì)圖像中一些幾何結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)點(diǎn)作為特征點(diǎn)來研究，計(jì)算其與周圍點(diǎn)變化率的平均值；

S5、通過opencv數(shù)據(jù)看進(jìn)行色差分析，從而區(qū)分出桌面或者地板是否有污點(diǎn)和臟物，通過對(duì)圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩祷僮鳎箞D像中原本較為微小的差異擴(kuò)大，從而能夠更準(zhǔn)確地對(duì)圖片進(jìn)行色差分析，達(dá)到全面分析圖片中是否有污點(diǎn)的目的；

S6、通過對(duì)整個(gè)圖像遍歷并計(jì)算，得到污點(diǎn)所占整幅圖的百分比，然后對(duì)其進(jìn)行等級(jí)劃分，形成對(duì)環(huán)境衛(wèi)生情況的整體評(píng)價(jià)體系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于環(huán)境潔凈度檢測(cè)的圖像處理方法，其特征在于，步驟S1包括下述步驟：

S11、加載彩色圖像；

S12、初始化變量；

S13、初始化灰度圖像；

S14、將圖像進(jìn)行灰度化處理；

S15、提取圖像輪廓，排除光照等外界環(huán)境的干擾；

S16、利用樸素貝葉斯分類器進(jìn)行分類形成先驗(yàn)概率；

S17、幀間差分法對(duì)圖像進(jìn)行中值濾波處理，去除噪聲信號(hào)；

S18、特征點(diǎn)檢測(cè)及色差分析；

S19、顯示灰度圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于環(huán)境潔凈度檢測(cè)的圖像處理方法，其特征在于，步驟S25中，

根據(jù)樣本容量可以算出餐桌或地板在對(duì)比度達(dá)到哪個(gè)情況下的環(huán)境衛(wèi)生情況，然后根據(jù)樸素貝葉斯公式即可進(jìn)行初步的臟亂程度的判斷；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于環(huán)境潔凈度檢測(cè)的圖像處理方法，其特征在于，步驟S33中，幀間差分法具體如下：

計(jì)算當(dāng)前幀與背景幀的差得到FD(x,y)，從圖像中提取出完整的目標(biāo)，計(jì)掉當(dāng)前1幀的差得到FG(x,y)，得到目標(biāo)的變化量，求幀差FD(x,y)與FG(x,y)的交集得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)粗糙的運(yùn)動(dòng)區(qū)域幽像，數(shù)學(xué)形志學(xué)運(yùn)算使得運(yùn)動(dòng)區(qū)域封川、連續(xù)、完整，并去掉背持中的噪聲；

上述公式中，d(x,y)為經(jīng)過幀差法后得到的二值差分圖像，H_δi(x,y)為差分圖像二值化閾值，|I_i+1(x,y)-u_i(x,y)|為前后兩幀圖像之間的變化。