[發明專利]一種玉米自動檢測方法

有效

• 申請號: 201711440167.X
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107993244B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 李維;江淮;韋文波;楊世舉;孔園林
• 申請（專利權）人: 合肥市雅視智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/181
• 分類號: G06T7/181;G06T7/00;G06T7/136;G06T7/187;G06T7/254
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

1.一種玉米自動檢測方法，包括如下步驟：

a)尺寸過小檢測：捕獲背景圖像；當前圖像與背景圖像做差；前景檢測，得到玉米粒對應的像素點；連通域檢測，得到玉米粒的尺寸；與經驗閾值進行比較，過濾小尺寸玉米粒；

b)玉米粒整體顏色檢測：玉米粒外輪廓提取；尖端點定位，所述尖端點為遍歷輪廓，玉米粒上夾角值最大的位置；胚乳區域檢測，所述胚乳區域是玉米粒表面上，亮度值較高的凹槽型區域；子葉部分檢測，所述的子葉部分為玉米粒上，去除胚乳部分之外的剩余區域；色彩值提取；

c)玉米粒破損檢測：玉米粒外輪廓提取；外輪廓平滑性檢測；玉米粒對稱性分析；

步驟c)中外輪廓平滑性檢測具體步驟如下：

c21)遍歷每一個輪廓點；

c22)找到當前輪廓點的前面第5個點，以及后面的第5個點；

c23)分別計算這兩個點與當前點構成的夾角；

c24)遍歷所有點的夾角值，如果某個夾角值小于120°，則預警，此時輪廓不具有平滑性；

步驟c)中玉米粒對稱性分析具體步驟如下：

c31)遍歷輪廓，找到玉米粒上夾角值最大的位置，作為尖端點；

c32)從尖端點出發，發射直線，與任意輪廓點連接起來；

c33)以當前連線作為對稱軸，計算左右兩側的圖像內容的對稱性；

c34)找到配對數目最多的對稱軸；

c35)如果最大對稱性匹配的像素數目不到總數目的80％，則說明玉米粒不是完整的，某個部分出現了殘缺；

d)蟲洞檢測：配置光源的角度和LED燈光的亮度，使得玉米粒表面全部都變成白色；孔洞位置，由于燈光無法得到反射，因此變成黑色小洞；在玉米粒區域內，對圖像進行二值化，使得黑色小洞變成白色前景；連通域檢測；找到所有的尺寸大于閾值的連通域；如果連通域的數目大于或者等于1，則說明玉米粒上存在孔洞，此時預警；

e)霉變檢測：利用區域增長法，得到胚乳區域；將胚乳區域提取出來；對胚乳區域對應的像素值，進行亮度分析，得到直方圖；在存在霉變點時，亮度直方圖會出現兩個波峰；找到兩個波峰之間的分類閾值；對胚乳區域，利用上步找到的閾值進行二值化；連通域分析，得到最大連通域；最大連通域寬和高都大于20個像素的閾值，則說明存在霉變點，此時預警；

f)表面裂痕檢測：在玉米粒的表面，進行邊緣提取；過濾長度＜50像素的短邊緣；對每一條長邊緣，進行梯度分析；

步驟f)中對每一條長邊緣，進行梯度分析的步驟是：

f31)遍歷每一個邊緣點；

f32)沿著邊緣垂直的方向，采集像素進行分析；

f33)記錄下邊緣兩側，梯度值小于10的像素點位置，作為邊緣的邊界點；

f34)根據左右兩側，邊緣的邊界點的坐標差，得到當前邊緣點對應的邊緣寬度；

f35)如果當前邊緣的所有點的邊緣寬度都小于6個像素，則認為該線條是裂縫，否則是胚乳邊緣；

f36)存在裂縫的情形，需要預警。

2.根據權利要求1所述的一種玉米自動檢測方法，其特征在于：步驟a)中捕獲背景圖像在進行玉米粒檢測之前，背景圖像的獲取步驟如下：

a11)利用攝像機，對著背景連續拍攝圖像；

a12)檢測該段時間的圖像，是否存在運動目標，如果存在，則需要重新拍攝；

a13)如果該段圖像都是靜止的，則通過對所有圖像計算均值，得到背景圖。

3.根據權利要求1所述的一種玉米自動檢測方法，其特征在于：步驟b)中胚乳區域檢測的凹槽型區域的取得步驟為：

b31)從玉米尖端開始，向外搜索亮度值接近的區域；

b32)采用遞歸的方法，逐步向外擴展；

b33)直到擴展到遇到邊界，停止；

b34)此時所有的擴展區域都是胚乳部分。