[發明專利]一種基于FCM算法和圖像處理的植物提取參數設置系統

在審

• 申請號: 202111484337.0
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN114140693A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 譚繼武
• 申請（專利權）人: 南昌木本醫療科技有限公司
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06V10/26
• 代理公司: 南昌合達信知識產權代理事務所(普通合伙) 36142
• 代理人: 毛毛

1.一種基于FCM算法和圖像處理的植物提取參數設置系統，其特征是，包括植物稱重模塊、圖像采集模塊、控制器、植物提取模塊和智能控制終端，所述植物稱重模塊用于對待提取的植物進行稱重，并將獲取的植物重量輸入控制器，所述圖像采集模塊包括攝像頭和圖像傳輸單元，所述攝像頭設置于植物稱重模塊的上端，用于對正在稱重的植物進行圖像采集，并將采集得到的植物圖像通過圖像傳輸單元傳輸至智能控制終端，所述植物提取模塊連接所述植物稱重模塊，用于對稱重后的植物中的有效成分進行提取、過濾和濃縮，所述智能控制終端包括圖像識別單元、數據庫和參數匹配單元，所述圖像識別單元用于對接收到的植物圖像中的植物類別進行識別，所述參數匹配單元根據識別的植物類別將存儲在數據庫中對應的植物提取參數發送至控制器，所述控制器根據獲得的植物重量和植物提取參數控制植物提取模塊對植物中的有效成分進行提取、過濾和濃縮；圖像識別單元包括圖像處理部分和植物識別部分，所述圖像處理部分用于確定所述植物圖像中的植物區域，所述植物識別部分用于對所述植物區域中的植物類別進行識別；所述圖像處理部分對接收到的植物圖像進行預處理，構建像素檢測函數F(x，y)：

式中，f(x，y)表示植物圖像中坐標(x，y)處像素的灰度值，F(x，y)為植物圖像中坐標(x，y)處像素對應的像素檢測函數，σ₁和σ₂為空間約束因子，且σ₁＝0.1，σ₂＝0.05，*表示卷積運算；

當F(x，y)＞0時，則當F(x，y)＜0時，則

所述圖像處理部分采用FCM算法將預處理后的植物圖像劃分為c個區域圖像塊，采用下列方式確定c的值：

設所述植物圖像的大小為M×N，定義像素遍歷閾值T，則預處理后的植物圖像中坐標(i，j)處像素對應的像素遍歷閾值T(i，j)的表達式為：

式中，表示坐標(i，j)處像素的第l個參考值，表示的中值，其中，f′(i+1，j+l)表示預處理后的植物圖像中坐標(i+1，j+l)處像素的灰度值，f′(i，j+l)表示預處理后的植物圖像中坐標(i，j+l)處像素的灰度值；

當預處理后的植物圖像中坐標(i，j)處像素滿足f′(i+1，j)-f′(i，j)＞T(i，j)時，則將坐標(i，j)處像素進行標記，且標記值為b_n＝i，其中，f′(i+1，j)表示預處理后的植物圖像中坐標(i+1，j)處像素的灰度值；繼續對植物圖像中坐標(i+1，j)處的像素進行遍歷，直到i＝M-1時停止遍歷；設預處理后的植物圖像中像素的標記值集合為B＝{b_n，n＝1，2，...，m}，其中，m表示植物圖像中被標記的像素數，則劃分的區域圖像塊數c的值為：

L(n)＝|b_n+1-b_n|

式中，b_n+1表示標記值集合B中第(n+1)個標記值，b_n表示標記值集合B中第n個標記值，S表示植物圖像中的像素總數，mid{}表示取中值運算。