[發明專利]基于計算機視覺的豆莢表型分析方法、系統及裝置在審
| 申請號： | 202211253503.0 | 申請日： | 2022-10-13 |
| 公開（公告）號： | CN115620279A | 公開（公告）日： | 2023-01-17 |
| 發明（設計）人： | 陳渝陽;朱旭華;王闖;劉榮利;謝朝明;章永傳;袁娜朵 | 申請（專利權）人： | 浙江托普云農科技股份有限公司 |
| 主分類號： | G06V20/68 | 分類號： | G06V20/68;G06V10/28;G06V10/56;G06V10/80 |
| 代理公司： | 杭州五洲普華專利代理事務所(特殊普通合伙) 33260 | 代理人： | 徐晶晶 |
| 地址： | 310000 浙江省杭*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 計算機 視覺 豆莢 表型 分析 方法 系統 裝置 | ||
1.一種基于計算機視覺的豆莢表型分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
基于原始豆莢圖像，對所述原始豆莢圖像進行圖像增強處理，得到增強后豆莢圖像；
對所述增強后豆莢圖像進行預處理，得到豆莢二值圖，其中，所述豆莢二值圖僅包括豆莢區域信息；
基于所述豆莢二值圖，提取豆莢輪廓信息，并基于所述豆莢輪廓信息得到豆莢周長及豆莢面積；
基于所述豆莢二值圖提取豆莢骨架信息，根據所述豆莢骨架信息及所述豆莢輪廓信息，對所述豆莢二值圖進行轉正處理，得到轉正后豆莢二值圖；
基于所述轉正后豆莢二值圖提取轉正后豆莢骨架信息，根據所述轉正后豆莢骨架信息進行單源路徑搜索算法及切垂線豆莢表型分析方法，得到豆莢長度及豆莢寬度；
基于所述轉正后豆莢骨架信息得到轉正后骨架主干信息，根據所述轉正后豆莢二值圖及所述轉正后骨架主干信息，通過凹點檢測算法和凹點配準算法進行估計，得到豆莢種子數量。
2.據權利要求1所述的基于計算機視覺的豆莢表型分析方法，其特征在于，所述對基于原始豆莢圖像，對所述原始豆莢圖像進行圖像增強處理，得到增強后豆莢圖像，包括：
當光照來源不唯一且光照強度不恒定時，將所述原始豆莢圖像分解成反射圖像信息與圖像亮度信息，對所述原始豆莢圖像進行圖像增強處理，使得動態范圍壓縮、邊緣增強和顏色恒常三個方面達到平衡，得到增強后豆莢圖像；
當光照來源唯一且光照強度恒定時，對所述原始豆莢圖像的背景區域進行圖像顏色通道采樣，得到R、G、B分布信息，并將所述R、G、B分布信息用于所述原始豆莢圖像的顏色通道同分布校正，得到增強后豆莢圖像。
3.根據權利要求1所述的基于計算機視覺的豆莢表型分析方法，其特征在于，所述基于所述豆莢二值圖提取豆莢骨架信息，根據所述豆莢骨架信息及所述豆莢輪廓信息，對所述豆莢二值圖進行轉正處理，得到轉正后豆莢二值圖，包括以下步驟：
根據所述豆莢輪廓信息得到最小外接矩形，確定所述最小外接矩形最長邊對應的最長邊斜率，基于所述最長邊斜率反解出第一角度；
基于所述豆莢二值圖，采用骨架提取算法得到豆莢骨架信息；
根據所述豆莢骨架信息進行直線擬合，得到直線對應的直線斜率，基于所述直線斜率反解出第二角度；
基于預設旋轉規則，得到轉正后豆莢二值圖，其中，所述預設旋轉規則通過所述第一角度及所述第二角度設定。
4.根據權利要求1所述的基于計算機視覺的豆莢表型分析方法，其特征在于，基于所述轉正后豆莢二值圖提取轉正后豆莢骨架信息，根據所述轉正后豆莢骨架信息進行單源路徑搜索算法及切垂線豆莢表型分析方法，得到豆莢長度及豆莢寬度，包括以下步驟：
基于所述轉正后豆莢二值圖，采用骨架提取算法，得到轉正后豆莢骨架信息；
根據所述轉正后豆莢骨架信息構建骨架拓撲圖，得到骨架拓撲結構，并基于所述骨架拓撲圖獲得端點集合(e1,e2,…,em)；
根據所述骨架拓撲結構及所述端點集合(e1,e2,…,em)遍歷任意兩端點，根據單源路徑搜索算法得到端點路徑，所述端點路徑即為豆莢骨架主干路徑，所述端點路徑的長度即為豆莢長度；
基于所述豆莢骨架主干路徑，遍歷所述豆莢骨架主干路徑上的每一點，計算各點切垂線；
計算所述轉正后豆莢二值圖及所述各點切垂線的交集，所述交集即為豆莢不同位置的寬度線段，進而獲得豆莢寬度線段集合；
篩選所述豆莢寬度線段集合中的最大值，所述最大值為豆莢寬度。
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