[發明專利]基于圖像識別的野山參分級檢定方法

在審

• 申請號: 201910223723.0
• 申請日: 2019-03-22
• 公開（公告）號: CN110059573A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 何潔;金暉
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種基于圖像識別的野山參分級檢定方法，包括步驟：1)根據等級標準檢定方法，首先確定野山參的蘆、艼、體、須的數量、位置及相對尺寸；采用邊緣檢測方法進行圖像特征識別；2)在確定野山參的各部分區域后，在區域的基礎上進行紋和蘆碗的圖像識別。本發明的有益效果是：實現了野山參檢定的自動化，提升了檢定的準確性的同時大大節省了檢定過程的人力輸出和時間成本；設計了一種檢定野生參的蘆、艼、體、紋、須、蘆碗的特征的圖像處理算法，為野山參的分級依據提供了一種創新的技術手段；實現了野山參各種特征參數的測量，實現了野山參檢定的自動化，同時能將檢定結果形成報告輸出打印。

技術領域

本發明涉及自動化計量檢定系統，尤其涉及野山參分級檢定方法。

背景技術

野山參質量的好壞以及年齡的判別，決定了野山參價值的大小，市場上大量以次充好，夸大野山參的年齡的現象大量存在，為了保護消費者的權益，本系統發明了一種基于圖像識別的野山參分級檢定系統及方法，能夠快速而有效的進行外觀形態特征圖像識別以及自身重量的測量，根據系統的測量結果自動根據《野山參鑒定及分等質量》國家標準(GB/T 18765—2015)對野山參進行分級檢定，同時提供野山參相關參數的檢定證書。而市面上相關檢定單位的人工識別，主要通過肉眼觀察，同時數蘆碗來確定年齡下限，這種方法非常費時，同時更多的依據檢定人員自身的主觀經驗，其準確性也不夠準確。本發明很好的解決了人工檢定的缺點，利用圖像識別技術、傳感器測量技術和計算機編程技術，實現了野山參自動分級檢定。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種基于圖像識別的野山參分級檢定方法。

基于圖像識別的野山參分級檢定方法，包括如下步驟：

步驟1：根據等級標準檢定方法，首先確定野山參的蘆、艼、體、須的數量、位置及相對尺寸；采用邊緣檢測方法進行圖像特征識別；邊緣勾勒出區域輪廓；在不同區域之間，像素灰度值發生變化，使之不連續，從而找出區域與區域之間的邊界，將區域分割開來，利用區域間邊緣的灰度值不連續的特性，通過求導進行檢測；

步驟2：在確定野山參的各部分區域后，在區域的基礎上進行紋和蘆碗的圖像識別；結合紋和蘆碗的形態特征，采用基于小波和LBP紋理特征算法相結合的基礎上，通過多尺度的分類方法進行紋和蘆碗的圖像識別。

所述步驟1的具體步驟為：

1.1：應用高斯濾波平滑圖像；對原始數據與高斯mask作卷積，得到的圖像與原始圖像相比輕微模糊；

1.2：尋找圖像中的強度梯度；首先，利用如下的核來分別求得沿水平(x)和垂直(y)方向的梯度G_X和G_Y；

K_{GX}＝[-101；-202；-101],K_{GY}＝{-1-2-1；000；121}

再通過下式計算梯度度量值:

把平滑后的圖像中的每一個點用G代替，可以獲得如下公式；存儲梯度方向，存儲兩塊數據，一是梯度的強度信息，另一個是梯度的方向信息；

Θ＝atan2(G_y，G_x)

1.3：應用非最大抑制技術來消除邊誤檢

保留了每個像素點上梯度強度的極大值，而刪掉其他的值；

1.4：應用雙閾值的方法來決定潛在的邊界

經過非極大抑制后圖像中仍然有很多噪聲點；Canny算法中應用了一種叫雙閾值的技術；即設定一個閾值上界和閾值下界，圖像中的像素點如果大于閾值上界則認為必然是邊界，小于閾值下界則認為必然不是邊界，兩者之間的則認為是候選項，需進行進一步處理；

1.5：利用滯后技術來跟蹤邊界