大米粘連米檢測(cè)分割方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種通過(guò)使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方式檢測(cè)出大米圖像中粘連在一起的米粒，并將其分割開(kāi)來(lái)的大米粘連米檢測(cè)分割方法、裝置及系統(tǒng)。大米粘連米檢測(cè)分割方法包括米粒圖像獲取，得到米粒RGB圖像；圖像預(yù)處理，將獲取到的RGB圖像進(jìn)行處理得到背景為白色，米粒輪廓線為黑色的二值黑白圖像；粘連米檢測(cè)，在獲得的二值黑白圖像上檢測(cè)各米粒的輪廓線，確定輪廓線上的邊界點(diǎn)，根據(jù)邊界點(diǎn)處的曲率方向判斷是否是粘連米，若是，確定粘連米的分割點(diǎn)組合。粘連米分割，根據(jù)粘連米的分割點(diǎn)組合對(duì)粘連米進(jìn)行分割。
【專利說(shuō)明】大米粘連米檢測(cè)分割方法、裝置及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大米檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，且特別涉及一種大米粘連米檢測(cè)分割方法、裝置及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是世界上最大的稻米生產(chǎn)國(guó)。水稻種植面積約占世界種植總面積的22.8%,總產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的35%。稻米產(chǎn)業(yè)在我國(guó)具有舉足輕重的戰(zhàn)略地位。稻米品質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)已經(jīng)成為制約我國(guó)大米生產(chǎn)、銷售和出口的瓶頸。為促進(jìn)糧食結(jié)構(gòu)調(diào)整、糧食流通體制改革和提高我國(guó)糧食國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，1986年，我國(guó)頒發(fā)了稻米國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一GB1350-1986 ；1999年，國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了最新修訂的稻米國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一GB1350-1999，并新制定了優(yōu)質(zhì)稻米的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一GB/T17891-1999。這些標(biāo)準(zhǔn)較大地提高了技術(shù)指標(biāo)，明確地規(guī)定了大米質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，拉開(kāi)了大米品種質(zhì)量檔次。
[0003]大米的外觀是大米品質(zhì)的一項(xiàng)十分重要的指標(biāo)，也是影響大米市場(chǎng)價(jià)格的重要因素。目前常規(guī)檢驗(yàn)主要通過(guò)分級(jí)人員肉眼觀測(cè)進(jìn)行。這種方法雖然簡(jiǎn)單并且成本低。但其主觀性較大，效率較低，可重復(fù)性較差，且勞動(dòng)強(qiáng)度很大。因此借助計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)大米品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)受到了越來(lái)越多的關(guān)注。首先通過(guò)圖像采集系統(tǒng)獲得檢測(cè)大米的高清晰度圖像，然后結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)與色度學(xué)理論進(jìn)行分析及計(jì)算來(lái)獲得碎米率，大米的堊白度和黃米粒率等性能指標(biāo)，可以極大地提高檢測(cè)質(zhì)量。而在通過(guò)數(shù)字圖像檢測(cè)大米的碎米率，堊白米度，黃米率等指標(biāo)時(shí)，采集的數(shù)字圖像需要先經(jīng)過(guò)一些預(yù)處理技術(shù)，包括圖像濾波，二值圖像，檢測(cè)大米的輪廓線，計(jì)算大米的個(gè)數(shù)等。
[0004]目前已經(jīng)提出的很多檢測(cè)算法中都是對(duì)大米的擺放位置有一定的約束條件的，即不能互相接觸。不然在做檢測(cè)時(shí)會(huì)將粘連的大米認(rèn)定為是一粒米，因此造成檢測(cè)錯(cuò)誤。事實(shí)上在實(shí)際檢測(cè)中，尤其是在線檢測(cè)中，無(wú)法做到被檢測(cè)的大米一定能擺放到互不接觸的位置，總是或多或少地會(huì)有粘連的米粒出現(xiàn)，因此如何正確獲得粘連的米粒信息并將其正確分割就是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有大米檢測(cè)方法及設(shè)備將粘連米認(rèn)定為一粒米從而嚴(yán)重影響檢測(cè)結(jié)果的問(wèn)題，提供一種大米粘連米檢測(cè)分割方法、裝置及系統(tǒng)。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種通過(guò)使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方式檢測(cè)出大米圖像中粘連在一起的米粒，并將其分割開(kāi)來(lái)的大米粘連米檢測(cè)分割方法，包括:
[0007]米粒圖像獲取，得到米粒RGB圖像；
[0008]圖像預(yù)處理，將獲取到的RGB圖像進(jìn)行處理得到背景為白色，米粒輪廓線為黑色的二值黑白圖像；
[0009]粘連米檢測(cè)，在獲得的二值黑白圖像上檢測(cè)各米粒的輪廓線，確定輪廓線上的邊界點(diǎn)，根據(jù)邊界點(diǎn)處的曲率方向判斷是否是粘連米，若是，確定粘連米的分割點(diǎn)組合。
[0010]粘連米分割，根據(jù)粘連米的分割點(diǎn)組合對(duì)粘連米進(jìn)行分割。
[0011]于本發(fā)明一實(shí)施例中，圖像預(yù)處理包括:
[0012]將獲取到的RGB圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像；
[0013]濾波去除噪聲；
[0014]采用類間最大方差法計(jì)算自適應(yīng)分割閾值；
[0015]按照計(jì)算出的閾值將灰度圖像變換成米粒為白色，背景為黑色的二值黑白圖像。
[0016]于本發(fā)明一實(shí)施例中，粘連米檢測(cè)包括:
[0017]將米粒輪廓線中的曲率方向定義為O?7八個(gè)方向，且定義方向前后22.5度夾角范圍內(nèi)的曲率方向都?xì)w類到該方向上；
[0018]檢測(cè)米粒輪廓中由于米粒彎曲形成的輪廓線，根據(jù)輪廓線的走向，將彎曲部分中最中央的位置作為邊界點(diǎn)，然后再確定邊界點(diǎn)處的曲率方向，并將曲率方向按定義的八個(gè)方向進(jìn)行歸類；
[0019]逐次檢測(cè)米粒的輪廓線，判斷是否有指向米粒外部的曲率方向及對(duì)應(yīng)的邊界點(diǎn)；若是，認(rèn)定有米粒粘連；
[0020]獲得所有指向米粒外部的曲率方向及邊界點(diǎn)，再確定兩兩之間曲率方向夾角大于等于135度且直線距離最短的兩個(gè)邊界點(diǎn)，形成至少一組以上的粘連米粒分割點(diǎn)組合。
[0021]于本發(fā)明一實(shí)施例中，粘連米分割包括:
[0022]確定出分割點(diǎn)組合中每個(gè)邊界點(diǎn)的前第三個(gè)及后第三個(gè)輪廓像素點(diǎn)；
[0023]判斷這四個(gè)輪廓像素點(diǎn)的位置，將四個(gè)輪廓像素點(diǎn)連接成兩條不相交的直線；
[0024]將米粒輪廓二值黑白圖像上分割點(diǎn)組合中各邊界點(diǎn)及其前后第一輪廓像素點(diǎn)和第二像輪廓像素點(diǎn)刪除掉。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供一種大米粘連米檢測(cè)分割裝置，包括米粒圖像獲取單元、圖像預(yù)處理單元、粘連米檢測(cè)單元以及粘連米分割單元。米粒圖像獲取單元得到米粒RGB圖像。圖像預(yù)處理單元將獲取到的RGB圖像進(jìn)行處理得到背景為白色，米粒輪廓線為黑色的二值黑白圖像。粘連米檢測(cè)單元在獲得的二值黑白圖像上檢測(cè)各米粒的輪廓線，確定輪廓線上的邊界點(diǎn)，根據(jù)邊界點(diǎn)處的曲率方向判斷是否是粘連米，若是，確定粘連米的分割點(diǎn)組合。粘連米分割單元根據(jù)粘連米的分割點(diǎn)組合對(duì)粘連米進(jìn)行分割。
[0026]于本發(fā)明一實(shí)施例中，米粒圖像獲取單元包括攝像頭和光源。
[0027]于本發(fā)明一實(shí)施例中，攝像頭為24位真彩色高清數(shù)字?jǐn)z像頭，分辨率大于1024*768，光源為環(huán)形光源。
[0028]此外，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種大米粘連米檢測(cè)分割系統(tǒng)，包括本體、米粒放置裝置、以上大米粘連米檢測(cè)分割裝置、顯示裝置以及供電裝置。米粒放置裝置抽屜式設(shè)置于本體。大米粘連米檢測(cè)分割裝置設(shè)置于本體。顯示裝置設(shè)置于本體表面，且電性連接大米粘連米檢測(cè)分割裝置，實(shí)時(shí)顯示粘連米的檢測(cè)情況以及分割圖像。供電裝置電性連接大米粘連米檢測(cè)分割裝置和顯示裝置。
[0029]于本發(fā)明一實(shí)施例中，大米粘連米檢測(cè)分割系統(tǒng)中，米粒圖像獲取單元設(shè)置于本體的頂部，圖像預(yù)處理單元、粘連米檢測(cè)單元以及粘連米分割單元集成在位于本體底部的主板上。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的大米粘連米檢測(cè)分割方法、裝置以及系統(tǒng)，通過(guò)檢測(cè)預(yù)處理后的二值黑白圖像上米粒的輪廓線，并在該輪廓線上確定邊界點(diǎn)。通過(guò)判斷邊界點(diǎn)處的曲率方向來(lái)判斷是否存在粘連米。一旦發(fā)現(xiàn)存在粘連米，則根據(jù)粘連米的分割點(diǎn)組合進(jìn)行粘連米分害J。本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方式來(lái)檢測(cè)大量米粒中的粘連米，并對(duì)其進(jìn)行分割以滿足后續(xù)的大米質(zhì)量檢測(cè)，不僅大大提高了大米質(zhì)量檢測(cè)的檢測(cè)精度，同時(shí)也減少了大米質(zhì)量檢測(cè)的人工成本。
[0031]此外，在本發(fā)明中，采用高清數(shù)字?jǐn)z像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)米粒圖像的獲取，其采集的是數(shù)字圖像，便于后續(xù)的分割。同時(shí)在圖像采集時(shí)采用環(huán)形光源提供光照，使得采集到的數(shù)字圖像信息準(zhǔn)確不失真。
[0032]為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的大米粘連米檢測(cè)分割方法的流程圖。
[0034]圖1a所示為圖1中圖像預(yù)處理的流程圖。
[0035]圖1b所示為圖1中粘連米檢測(cè)的流程圖。
[0036]圖1c所示為圖1中粘連米分割的流程圖。
[0037]圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的大米粘連米檢測(cè)分割裝置的原理框圖。
[0038]圖3所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的大米粘連米檢測(cè)分割系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖4所示為本發(fā)明定義的曲率方向示意圖。
[0040]圖5所示為本發(fā)明中曲率方向?yàn)镺的歸類示意圖。
[0041]圖6所示為本發(fā)明中曲率方向?yàn)?的歸類示意圖。
[0042]圖7所示為非粘連米粒的邊界點(diǎn)處的曲率方向示意圖。
[0043]圖8所示為另一非粘連米粒的邊界點(diǎn)處的曲率方向示意圖。
[0044]圖9所示為其中一種兩顆粘連米粒輪廓線及邊界點(diǎn)處的曲率方向示意圖。
[0045]圖10所示為圖9經(jīng)分割后的米粒輪廓線示意圖。
[0046]圖11所示為另一種兩顆粘連米粒輪廓線及邊界點(diǎn)處的曲率方向示意圖。
[0047]圖12所示為圖11經(jīng)分割后的米粒輪廓線示意圖。
[0048]圖13所示為其中一種三顆粘連米粒輪廓線及邊界點(diǎn)處的曲率方向示意圖。
[0049]圖14所示為圖13經(jīng)分割后的米粒輪廓線示意圖。
[0050]圖15所示為另一種三顆粘連米粒輪廓線及邊界點(diǎn)處的曲率方向示意圖。
[0051]圖16所示為圖15經(jīng)分割后的米粒輪廓線示意圖。
[0052]圖17所示為四顆粘連米粒輪廓線及邊界點(diǎn)處的曲率方向示意圖。
[0053]圖18所示為圖17經(jīng)分割后的米粒輪廓線示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0054]如圖1所示，本發(fā)明提供的大米粘連米檢測(cè)分割方法，該方法采用使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方式檢測(cè)出大米圖像中粘連在一起的米粒，并將其分割。具體包括:
[0055]步驟S1:米粒圖像獲取，得到米粒RGB圖像。
[0056]步驟S2:圖像預(yù)處理，將獲取到的RGB圖像進(jìn)行處理得到背景為白色，米粒輪廓線為黑色的二值黑白圖像。
[0057]步驟S3:粘連米檢測(cè)，在獲得的二值黑白圖像上檢測(cè)各米粒的輪廓線，確定輪廓線上的邊界點(diǎn)，根據(jù)邊界點(diǎn)處的曲率方向判斷是否是粘連米，若是，確定粘連米的分割點(diǎn)組入口 ο
[0058]步驟S4:粘連米分割，根據(jù)粘連米的分割點(diǎn)組合對(duì)粘連米進(jìn)行分割。
[0059]在步驟S2中，圖像預(yù)處理的步驟包括:將獲取到的RGB圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像(步驟S21)。濾波去除噪聲(步驟S22)。于本實(shí)施例中，采用3*3中值濾波來(lái)去除灰度圖像中的噪聲。采用類間最大方差法計(jì)算自適應(yīng)分割閾值(步驟S23)。類間最大方差法是一種按照灰度圖像的灰度特性，將灰度圖像分為背景和目標(biāo)兩部分。于本實(shí)施例中，目標(biāo)即為米粒。類間最大方差法具有極小的錯(cuò)分概率，可準(zhǔn)確的將背景和米粒進(jìn)行區(qū)分。按照計(jì)算出的閾值將灰度圖像變換成米粒為白色，背景為黑色的二值黑白圖像(步驟S24)。
[0060]在步驟S2中，若出現(xiàn)如圖9，圖11，圖13，圖15以及圖17所示的粘連米，則被認(rèn)定為是一粒米。
[0061]在經(jīng)預(yù)處理后形成的二值黑白圖像上進(jìn)行粘連米檢測(cè)(步驟S3)，具體為:
[0062]如圖4所示，首先，將米粒輪廓線中的曲率方向定義為O?7八個(gè)方向，且定義每一方向前后22.5度夾角范圍內(nèi)的曲率方向都?xì)w類到該方向上(步驟S31)。如圖5所示，在方向O的上下22.5度夾角范圍內(nèi)的曲率方向都?xì)w類為方向O。如圖6所示，在方向2的左右22.5度夾角范圍內(nèi)的曲率方向都?xì)w類為方向2。同樣的，其他6個(gè)方向也按照上述原理將曲率方向進(jìn)行歸類。
[0063]其次，檢測(cè)米粒輪廓中由于米粒彎曲形成的輪廓線，根據(jù)輪廓線的走向，將彎曲部分中最中央的位置作為邊界點(diǎn)，然后再確定邊界點(diǎn)處的曲率方向，并將曲率方向按定義的八個(gè)方向進(jìn)行歸類(步驟S32)。
[0064]接著，判斷是否有指向米粒外部的曲率方向及對(duì)應(yīng)的邊界點(diǎn)(步驟S33)。
[0065]若是，獲得所有指向米粒外部的曲率方向及邊界點(diǎn)，再確定兩兩之間曲率方向夾角大于等于135度且直線距離最短的兩個(gè)邊界點(diǎn)，形成至少一組以上的粘連米粒分割點(diǎn)組合(步驟S34) ο
[0066]具體而言，若某一米粒的所有邊界點(diǎn)出的曲率方向均朝向米粒內(nèi)部，如圖7中的2，6，7三個(gè)方向以及圖8中的0，4方向。此時(shí)，則認(rèn)為圖7以及圖8所示的米粒為非粘連米粒。
[0067]若某一米粒發(fā)現(xiàn)除了有指向米粒內(nèi)部的方向，還有指向米粒外部的曲率方向，并且指向米粒輪廓線外部的曲率方向有一定的規(guī)律，貝1J認(rèn)定該米粒為粘連米。如圖9所示，米粒輪廓線上兩個(gè)邊界點(diǎn)處的曲率方向均指向米粒外部，且這兩個(gè)曲率方向的夾角角度大于等于135度?？梢钥闯鲞@兩個(gè)曲率方向所在的邊界點(diǎn)就是兩顆米粒粘連接觸點(diǎn)。同樣的，在圖11中，曲率方向2和6之間的夾角也大于135度，可以確定曲率方向2和6所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)邊界點(diǎn)為兩顆米粒粘連接觸點(diǎn)，即分割點(diǎn)組合。
[0068]圖13所示為三顆粘連米粒輪廓線及邊界點(diǎn)處的曲率方向示意圖，從該圖中可以看出，有四個(gè)邊界點(diǎn)處的曲率方向指向米粒外部，分別是2，6，3，7四個(gè)方向。其中2和6，3和7，2和7，以及3和6有四對(duì)組合的方向夾角角度都大于等于135度。但是進(jìn)一步分析2，6，3，7四個(gè)邊界點(diǎn)之間的直線距離，可以發(fā)現(xiàn)最短距離屬于2和6以及3和7兩對(duì)組合，由此能夠確定分割點(diǎn)組合為2和6以及3和7所對(duì)應(yīng)的邊界點(diǎn)。
[0069]如圖15所示，當(dāng)檢測(cè)到在外部米粒閉合輪廓線內(nèi)部還有一個(gè)小的閉合輪廓線。當(dāng)出現(xiàn)該種情況，貝1J可以確定一定存在米粒粘連，且內(nèi)部的小閉合輪廓線內(nèi)的部分是米粒的外部，即指向小閉合輪廓線內(nèi)部的曲率方向應(yīng)該歸結(jié)為指向米粒外部的曲率方向。故在圖15中存在4，7，2，6，3，7六個(gè)指向米粒外部的曲率方向。其中4和7，2和6以及3和7這三對(duì)組合其曲率方向夾角角度都大于等于135度，并且這三對(duì)組合中每組邊界點(diǎn)之間的直線距離都是最短的，由此確定分割點(diǎn)組合是4和7，2和6以及3和7對(duì)應(yīng)的邊界點(diǎn)。
[0070]同樣的，在圖17中，指向米粒外部的曲率方向有2，6，3，0，2，5。其中2和6，3和O以及2和5這三對(duì)組合其曲率方向夾角角度都大于等于135度，并且這三對(duì)組合中每組邊界點(diǎn)之間的直線距離都是最短的。由此確定分割點(diǎn)組合是2和6，3和O以及2和5所對(duì)應(yīng)的邊界點(diǎn)。
[0071]通過(guò)上述多種粘連米的檢測(cè)分析，可以得出，當(dāng)存在粘連米時(shí)，指向米粒輪廓線外部的曲率方向有一定的規(guī)律，該規(guī)律為:兩兩之間曲率方向夾角大于等于135度且曲率方向所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)邊界點(diǎn)之間的直線距離最短。通過(guò)該規(guī)律可以準(zhǔn)確地獲取粘連米的分割點(diǎn)組合。
[0072]在得到粘連米的分割點(diǎn)組合后進(jìn)行粘連米分割(步驟S4)。具體步驟如下:
[0073]確定出分割點(diǎn)組合中每個(gè)邊界點(diǎn)的前第三個(gè)及后第三個(gè)輪廓像素點(diǎn)(步驟S41)。判斷這四個(gè)輪廓像素點(diǎn)的位置，將四個(gè)輪廓像素點(diǎn)連接成兩條不相交的直線(步驟S42)。將米粒輪廓二值黑白圖像上分割點(diǎn)組合中各邊界點(diǎn)及其前后第一輪廓像素點(diǎn)和第二像輪廓像素點(diǎn)刪除掉(步驟S43)。分割后形成如圖10，圖12，圖14，圖16以及圖18所示的米粒輪廓，完成粘連米的分割。
[0074]本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方式來(lái)檢測(cè)大量米粒中的粘連米，并對(duì)其進(jìn)行切割以滿足后續(xù)的大米質(zhì)量檢測(cè)，不僅大大提高了大米質(zhì)量檢測(cè)的檢測(cè)精度，同時(shí)也減少了大米質(zhì)量檢測(cè)的人工成本。
[0075]與上述大米粘連米檢測(cè)分割方法相對(duì)應(yīng)的，如圖2所示，本發(fā)明還提供一種大米粘連米檢測(cè)分割裝置包括米粒圖像獲取單元1、圖像預(yù)處理單元2、粘連米檢測(cè)單元3以及粘連米分割單元4。米粒圖像獲取單元I得到米粒RGB圖像。圖像預(yù)處理單元2將獲取到的RGB圖像進(jìn)行處理得到背景為白色，米粒輪廓線為黑色的二值黑白圖像。粘連米檢測(cè)單元3在獲得的二值黑白圖像上檢測(cè)各米粒的輪廓線，確定輪廓線上的邊界點(diǎn)并根據(jù)邊界點(diǎn)處的曲率方向判斷是否是粘連米，若是，確定粘連米的分割點(diǎn)組合。粘連米分割單元4根據(jù)粘連米的分割點(diǎn)組合對(duì)粘連米進(jìn)行分割。
[0076]于本實(shí)施例中，米粒圖像獲取單元I包括攝像頭11和光源12。攝像頭11為24位真彩色高清數(shù)字?jǐn)z像頭，分辨率大于1024*768，光源12為環(huán)形光源。然而，本發(fā)明對(duì)此不作任何限定。
[0077]如圖3所示，本發(fā)明還提供一種包括上述大米粘連米檢測(cè)分割裝置的大米粘連米檢測(cè)分割系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，米粒圖像獲取單元I設(shè)置在本體100的頂部，而圖像預(yù)處理單元2、粘連米檢測(cè)單元3以及粘連米分割單元4集成在位于本體100底部的嵌入式主板200上。
[0078]本體100的中部設(shè)置有米粒放置裝置300，且本體100的內(nèi)壁上設(shè)置有實(shí)現(xiàn)米粒放置裝置300抽出或推回的滑槽101。于本實(shí)施例中，米粒放置裝置300為黑底的米粒放置托盤(pán)。然而，本發(fā)明對(duì)此不作任何限定。
[0079]為方便用戶實(shí)時(shí)觀察粘連米的檢測(cè)情況以及分割圖像，本體100的表面設(shè)置有顯示裝置400。于本實(shí)施例中，顯示裝置400為觸摸式LED液晶顯示屏。該觸摸式LED液晶顯示屏不僅可用于實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)情況以及分割圖像，同時(shí)還能指示操作步驟，進(jìn)一步對(duì)分割后的米粒圖像實(shí)施碎米率，堊白米率，黃米率等相關(guān)檢測(cè)。
[0080]于本實(shí)施例中，大米粘連米檢測(cè)分割系統(tǒng)還包括為大米粘連米檢測(cè)分割裝置及顯示裝置400提供電能的供電裝置500。供電裝置500設(shè)置于本體100的底部。
[0081]綜上所述，本發(fā)明提供的大米粘連米檢測(cè)分割方法、裝置以及系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)粘連米的粘連接觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)粘連米的分割，不僅大大降低了人工檢測(cè)的成本，同時(shí)也避免了由于粘連米而產(chǎn)生的錯(cuò)誤檢測(cè)，提高了大米碎米率，堊白度和黃米粒率等性能指標(biāo)的檢測(cè)精度。
[0082]雖然本發(fā)明已由較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟知此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所要求保護(hù)的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種大米粘連米檢測(cè)分割方法，其特征在于，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)的方式檢測(cè)出大米圖像中粘連在一起的米粒，并將其分割開(kāi)來(lái)，包括: 米粒圖像獲取，得到米粒RGB圖像； 圖像預(yù)處理，將獲取到的RGB圖像進(jìn)行處理得到背景為白色，米粒輪廓線為黑色的二值黑白圖像； 粘連米檢測(cè)，在獲得的二值黑白圖像上檢測(cè)各米粒的輪廓線，確定輪廓線上的邊界點(diǎn)，根據(jù)邊界點(diǎn)處的曲率方向判斷是否是粘連米，若是，確定粘連米的分割點(diǎn)組合； 粘連米分割，根據(jù)粘連米的分割點(diǎn)組合對(duì)粘連米進(jìn)行分割。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大米粘連米檢測(cè)分割方法，其特征在于，所述圖像預(yù)處理包括: 將獲取到的RGB圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像； 濾波去除噪聲； 采用類間最大方差法計(jì)算自適應(yīng)分割閾值； 按照計(jì)算出的閾值將灰度圖像變換成米粒為白色，背景為黑色的二值黑白圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大米粘連米檢測(cè)分割方法，其特征在于，所述粘連米檢測(cè)包括: 將米粒輪廓線中的曲率方向定義為O?7八個(gè)方向，且定義所述方向前后22.5度夾角范圍內(nèi)的曲率方向都?xì)w類到該方向上； 檢測(cè)米粒輪廓中由于米粒彎曲形成的輪廓線，根據(jù)輪廓線的走向，將彎曲部分中最中央的位置作為邊界點(diǎn)，然后再確定邊界點(diǎn)處的曲率方向，并將所述曲率方向按定義的八個(gè)方向進(jìn)行歸類； 逐次檢測(cè)米粒的輪廓線，判斷是否有指向米粒外部的曲率方向及對(duì)應(yīng)的邊界點(diǎn)；若是，認(rèn)定有米粒粘連； 獲得所有指向米粒外部的曲率方向及邊界點(diǎn)，再確定兩兩之間曲率方向夾角大于等于135度且直線距離最短的兩個(gè)邊界點(diǎn)，形成至少一組以上的粘連米粒分割點(diǎn)組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大米粘連米檢測(cè)分割方法，其特征在于，所述粘連米分割包括: 確定出分割點(diǎn)組合中每個(gè)邊界點(diǎn)的前第三個(gè)及后第三個(gè)輪廓像素點(diǎn)； 判斷這四個(gè)輪廓像素點(diǎn)的位置，將四個(gè)輪廓像素點(diǎn)連接成兩條不相交的直線； 將米粒輪廓二值黑白圖像上分割點(diǎn)組合中各邊界點(diǎn)及其前后第一輪廓像素點(diǎn)和第二像輪廓像素點(diǎn)刪除掉。
5.一種大米粘連米檢測(cè)分割裝置，其特征在于，包括: 米粒圖像獲取單元，得到米粒RGB圖像； 圖像預(yù)處理單元，將獲取到的RGB圖像進(jìn)行處理得到背景為白色，米粒輪廓線為黑色的二值黑白圖像； 粘連米檢測(cè)單元，在獲得的二值黑白圖像上檢測(cè)各米粒的輪廓線，確定輪廓線上的邊界點(diǎn)，根據(jù)邊界點(diǎn)處的曲率方向判斷是否是粘連米，若是，確定粘連米的分割點(diǎn)組合； 粘連米分割單元，根據(jù)粘連米的分割點(diǎn)組合對(duì)粘連米進(jìn)行分割。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大米粘連米檢測(cè)分割裝置，其特征在于，所述米粒圖像獲取單元包括攝像頭和光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大米粘連米檢測(cè)分割裝置，其特征在于，所述攝像頭為24位真彩色高清數(shù)字?jǐn)z像頭，分辨率大于1024*768，所述光源為環(huán)形光源。
8.一種大米粘連米檢測(cè)分割系統(tǒng)，其特征在于，包括: 本體； 米粒放置裝置，抽屜式設(shè)置于所述本體； 如權(quán)利要求5?7任一項(xiàng)所述的大米粘連米檢測(cè)分割裝置，設(shè)置于所述本體； 顯示裝置，設(shè)置于所述本體表面，且電性連接所述大米粘連米檢測(cè)分割裝置，實(shí)時(shí)顯示粘連米的檢測(cè)情況以及分割圖像； 供電裝置，電性連接所述大米粘連米檢測(cè)分割裝置和顯示裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大米粘連米檢測(cè)分割系統(tǒng)，其特征在于，權(quán)利要求5?7任一項(xiàng)所述的大米粘連米檢測(cè)分割裝置中，所述米粒圖像獲取單元設(shè)置于本體的頂部，圖像預(yù)處理單元、粘連米檢測(cè)單元以及粘連米分割單元集成在位于本體底部的主板上。
【文檔編號(hào)】G01N15/00GK104483243SQ201410675431
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】王粵, 李同強(qiáng), 汪健 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)