[發明專利]一種環形條紋打光成像的柑橘早期腐果識別系統及方法

有效

• 申請號: 201910044898.5
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109709103B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 李江波;黃文倩
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/95;G01N21/01
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種環形條紋打光成像的柑橘早期腐果識別系統，其特征在于，包括：

數字光投影儀；

可見近紅外光源，用于提供給所述數字光投影儀近紅外光；

計算機，用于生成二維環形條紋圖像并將其傳輸給所述數字光投影儀，從而使得所述數字光投影儀發射出條紋光并照射在待檢測柑橘上；

精密移動載物臺，用于承接待檢測柑橘并能帶動所述待檢測柑橘沿水平方向進行左右運動；以及

近紅外相機，用于采集所述待檢測柑橘的相位圖像，其中，通過所述計算機對所述相位圖像進行解調，從而獲得直流分量圖像和交流分量圖像，基于所述直流分量圖像構建二值化模板并去除交流分量圖像的背景，采用二維經驗模態分解對去背景后的交流分量圖像進行圖像分解和圖像重構增強，從而獲得重構圖像，基于重構圖像并結合分割算法來對待檢測柑橘的早期腐爛區域進行分割；

圖像重構增強的方法是交流分量圖像通過二維經驗模態分解后采用公式

AC1＝(AC-IMF1+IMF2+IMF3)/R

進行圖像重構增強，其中，AC1為交流分量圖像經過分解和重構增強后的圖像，AC為交流分量圖像，IMF1、IMF2、IMF3和R分別代表交流分量圖像被二維經驗模態分解后所產生的第1個、第2個和第3個本征模態函數圖像以及殘差圖像。

2.根據權利要求1所述的環形條紋打光成像的柑橘早期腐果識別系統，其特征在于，所述早期腐果識別系統還包括設置在所述數字光投影儀的發射端的前方的第一偏振片。

3.根據權利要求1所述的環形條紋打光成像的柑橘早期腐果識別系統，其特征在于，所述早期腐果識別系統還包括設置在所述近紅外相機的鏡頭前端的窄帶濾波片和設置在所述窄帶濾波片的前端的第二偏振片。

4.根據權利要求1所述的環形條紋打光成像的柑橘早期腐果識別系統，其特征在于，所述精密移動載物臺包括與所述計算機電連接的精密電機、與所述精密電機的輸出端相連接的轉動軸以及套設在所述轉動軸的外圍并能沿所述轉動軸的軸向進行往復運動的載物臺。

5.根據權利要求4所述的環形條紋打光成像的柑橘早期腐果識別系統，其特征在于，所述計算機包括電機控制模塊、圖像采集模塊、投影控制模塊以及環形條紋圖像生成模塊，其中，所述電機控制模塊與所述精密電機電連接，用于控制所述精密電機的轉動和停止；

所述圖像采集模塊與所述近紅外相機電連接，用于采集所述待檢測柑橘的相位圖像；

所述投影控制模塊與所述數字光投影儀電連接，用于控制所述數字光投影儀能發射出環形光；

所述環形條紋圖像生成模塊與所述投影控制模塊電連接，用于生成二維環形條紋圖像并將所述二維環形條紋圖像加載到所述投影控制模塊。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的環形條紋打光成像的柑橘早期腐果識別系統，其特征在于，所述數字光投影儀的中心線與所述近紅外相機的中心線之間構造有第一安裝夾角，所述第一安裝夾角的大小范圍為大于等于30°且小于等于45°。