[發明專利]一種粘連谷粒的凹點檢測與分割算法

在審

• 申請號: 202210825600.6
• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115330686A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 馬燕;熊斌斌;趙金鳳;馬志康;黃慧;王斌
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/187;G06T7/62;G06T7/90
• 代理公司: 上海宛林專利代理事務所(普通合伙) 31361
• 代理人: 毛蔚菲

1.一種粘連谷粒的凹點檢測與分割算法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在正常光照下，采集彩色谷粒圖像，并允許谷粒之間存在粘連；

步驟二、將所述彩色谷粒圖像轉換為二值谷粒圖像；

步驟三、統計所述二值谷粒圖像中各谷粒連通區域面積，并刪除面積小于100的連通區域；

步驟四、將刪除面積小于100的連通區域后的谷粒連通區域面積中的最小谷粒連通區域的面積作為單個谷粒的面積S₀，再根據S₀計算單個谷粒的周長L₀；

步驟五、將所述二值谷粒圖像中的谷粒連通區域分為兩類，第I類谷粒連通區域Ω_I是指谷粒連通區域只包含單個谷粒，第II類谷粒連通區域Ω_II是指谷粒連通區域包含兩個以上粘連谷粒；

步驟六、提取屬于Ω_II的谷粒連通區域的輪廓；

步驟七、檢測屬于Ω_II的谷粒連通區域的凹點；

步驟八、對谷粒連通區域上的曲線段采用橢圓擬合，利用擬合橢圓分割出第I類谷粒連通區域Ω_I，對于剩下的谷粒連通區域，刪除面積小于100的連通區域，再返回步驟五，直到將所有的第I類谷粒連通區域Ω_I從彩色谷粒圖像中分割出來。

2.根據權利要求1所述的一種粘連谷粒的凹點檢測與分割算法，其特征在于，所述步驟一中，在正常光照下，采集彩色谷粒圖像，并允許谷粒之間存在粘連，具體包括以下步驟：

將谷粒置于不反光的黑色背景布上，并允許谷粒之間存在粘連；

在正常光照下，將手機置于谷粒正上方進行拍攝，得到彩色谷粒圖像。

3.根據權利要求2所述的一種粘連谷粒的凹點檢測與分割算法，其特征在于，所述步驟二中，將彩色谷粒圖像轉換為二值谷粒圖像，具體包括如下步驟：

將彩色谷粒圖像中各像素的紅色值、綠色值和藍色值相加，得到m，當m≥200，則將該像素看作谷粒，用1表示，反之，m200，則將該像素看作背景，用0表示，從而將彩色谷粒圖像轉換為二值谷粒圖像。

4.根據權利要求3所述的一種粘連谷粒的凹點檢測與分割算法，其特征在于，所述步驟三中，統計二值谷粒圖像中各谷粒連通區域面積，刪除面積小于100的連通區域，具體包括如下步驟：

對于步驟二得到的二值谷粒圖像，統計像素值等于1的各連通區域中所包含的像素數目，并將像素數目作為連通區域的面積；

刪除面積小于100的連通區域。

5.根據權利要求4所述的一種粘連谷粒的凹點檢測與分割算法，其特征在于，所述步驟四中，將刪除面積小于100的連通區域后的谷粒連通區域面積中的最小谷粒連通區域的面積作為單個谷粒的面積S₀，再根據S₀計算單個谷粒的周長L₀，具體包括如下步驟：

根據步驟三得到的各谷粒連通區域的面積，將刪除面積小于100的連通區域后的谷粒連通區域面積中的面積最小的谷粒連通區域的面積作為單個谷粒的面積S₀；

谷粒的形狀可以看作是橢圓形，對于固定品種的谷粒，其對應橢圓長半軸長a與短半軸長b之間的比值為固定值η，即a＝ηb；根據橢圓面積公式S₀＝πab，得到進一步根據橢圓周長公式L＝2πb+4(a-b)，得到單個谷粒的周長