[發明專利]一種基于模態區間的葡萄干顏色分選方法

有效

• 申請號: 201711159903.4
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107844806B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 謝鋒云;劉昆;馮春雨;劉翊;李昭;劉博文
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/40;G06K9/46
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種基于模態區間的葡萄干顏色分選方法，包括葡萄干圖像提取、葡萄干圖像去噪、葡萄干圖像特征提取、葡萄干圖像特征模態區間化、初始廣義隱馬爾科夫模型訓練和葡萄干顏色分選。本發明提出了通過模態區間方法來處理葡萄干圖像分選中的不確定性問題，并由廣義隱馬爾科夫模型的識別分類方法來識別葡萄干顏色；由于其通過模態區間的方法處理了圖像獲取、特征提取，模式識別中模型相似性等中的不確定性問題，將使識別的準確率提高。將經模態區間理論處理了的圖像特征作為特征向量輸入廣義隱馬爾科夫模型識別分類方法中，由于獲取圖像中的不確定性問題以及傳統模型中的相似性得到了有效處理，將提高葡萄干顏色分選的準確性。

技術領域

本發明涉及一種基于模態區間的葡萄干顏色分選方法，屬水果分選技術領域。

背景技術

葡萄干由于其豐富的營養價值，而且美味可口，尤其以保持了一部分鮮果中葉綠素的綠色葡萄干為最佳品種。由于環境條件的限制，晾曬過程的差異及葡萄干內部條件，常常出現黑紅色、棕色等其它顏色的葡萄干，至使色澤混雜不一。葡萄干的色澤不同將會影響到葡萄干的出售等級和價格。為了保持葡萄干色澤的一致性，提高其品位及等級，必需對葡萄干的顏色進行分選，以將品味高的綠色葡萄干挑選出來。

長期以來，人們對水果顏色的分選主要使用眼和手這一傳統的方法進行，不但不衛生，而且容易引起傳染病。隨著社會的進步，手工分選費用的提高，需分選的水果量的增大，以及光電技術的發展，目前許多工業發達的國家已廣泛地使用光電分選設備來代替繁重的手工操作。水果光電分選技術的基本方法是通過攝像機拍攝水果圖像，通過圖像處理技術提取水果特征，由模式識別的方法對水果進行識別及分類，最后由分選設備完成對水果顏色分級。

水果光電分選技術也開始逐步應用于葡萄干顏色分選中，但在分選中存在著各種不確定性，將影響分類結果的準確性，如攝像機拍攝的圖像受到外部環境的影響將使圖像顏色存在差異；圖像特征提取技術中由于認知不確定性的存在使提取的特征量存在不確定性；模式識別由于模型的相似性也存在不確定性。上述這些不確定性問題倘若不進行有效處理，將導致計算結果的產生偏差，最終導致分類的準確性降低。

模態區間理論由Kaucher在《Interval analysis in the extended intervalspace IR》(Computing Supplement)中提出。它通過區間的上界和下界進行描述，其上界與下界值大小不受限制，便于不確定性問題的建模與處理。模態區間不確定性問題處理方法將傳統的精確值描述成模態區間形式，利用模態區間理論處理不確定性問題。現今關于模態區間的研究多見于其數學推理，工程應用中還處于一個剛剛起步階段，在水果顏色分析中的應用還未見于報到。

發明內容

本發明的目的是，針對葡萄干顏色分選中的不確定性問題，提供一種基于模態區間的葡萄干顏色分選方法。

本發明實現的技術方案如下：一種基于模態區間的葡萄干顏色分選方法，包括葡萄干圖像獲取、葡萄干圖像去噪、葡萄干圖像特征提取、葡萄干圖像特征模態區間化、初始廣義隱馬爾科夫模型訓練以及廣義隱馬爾科夫模型識別分類。

所述葡萄干圖像特征提取，利用Matlab獲取去噪處理后的每幅圖像的R(紅)、G(綠)、B(蘭)值，具體為遍歷葡萄干圖像中的每個像素，獲得葡萄干圖像中每個像素的R_n、G_n、B_n值，n為每個葡萄干圖像中像素的個數，再利用求平均值的方法，求出整幅圖像的R、G、B均值，即葡萄干每幅圖像的R、G、B值。