[发明专利]一种白粉虱数量的统计方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种白粉虱数量的统计方法及系统。

背景技术

白粉虱是一种温室、大棚内种植作物的主要害虫之一，严重影响了作物的产量和质量。对其进行准确、及时地监测并采取正确的防治措施是农业生产者面临的一项十分重要而又艰巨的任务。其中，对作物叶片上白粉虱个数的准确统计是监测虫害信息以及采取正确防治措施的一个重要依据。目前，常用的白粉虱个数统计方法主要是人工计数方法。

人工计数方法主要通过手工记录或目测的方式实现白粉虱个数的统计。该方法不仅劳动量大、效率低，而且估计结果的准确性在很大程度上取决于统计者的知识经验以及环境因素。此外，白粉虱的成虫具有飞行能力，多栖息在宿主上部叶片背面，当统计者在将叶片翻转时，白粉虱成虫会陆续飞走，给白粉虱个数的统计造成了极大困难，严重影响了统计结果的准确性。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种白粉虱数量的统计方法及系统，以提高统计结果的准确度。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种白粉虱数量的统计方法，包括：

1020：获取包含白粉虱的彩色图像，对所述彩色图像进行归一化处理，将归一化处理后的彩色图像划分成多个子图像；

1040：求取所述彩色图像中背景的颜色特征值，设定白粉虱的颜色特征值；

1060：根据所述背景的颜色特征值和白粉虱的颜色特征值对当前子图像进行分割，得到二值图像；

1080：提取所述二值图像中的连通域，对所述连通域进行椭圆拟合；

1100：对拟合得到的椭圆进行筛选，根据筛选后的椭圆统计得到当前子图像中白粉虱的数量；

1120：判断当前统计结果与前一次统计结果是否相同，如果相同，输出当前子图像中白粉虱的数量；否则，根据筛选后的椭圆更新所述白粉虱的颜色特征值，返回所述步骤1060；

1140：重复所述步骤1060至步骤1120，得到每个子图像中白粉虱的数量，将每个子图像中白粉虱的数量累加得到所述彩色图像中白粉虱的数量。

其中，所述步骤1040具体包括：

1041：从所述多个子图像中选取位于所述彩色图像中间的子图像；

1042：获得选取的子图像中所有像素的红、绿、蓝三种颜色分量的直方图，根据所述直方图分别求取每种颜色分量的最大颜色分量值和平均值，根据每种颜色分量的最大颜色分量值和平均值中的较大值得到背景的颜色特征值；

1043：根据白粉虱的颜色分布设定白粉虱的颜色特征值。

其中，所述步骤1060具体包括：

1061：提取当前子图像中每个像素的颜色特征值；

1062：分别计算当前子图像中每个像素的颜色特征值与所述背景的颜色特征值和所述白粉虱的颜色特征值之间的距离，如果当前子图像中像素的颜色特征值与所述背景的颜色特征值之间的距离大于当前子图像中像素的颜色特征值与所述白粉虱的颜色特征值之间的距离时，将当前子图像中该像素的灰度值设置为第一值，否则，将当前子图像中该像素的灰度值设置为第二值。

其中，所述步骤1080之前还包括：

1071：统计所述二值图像中灰度值为第一值的像素的数量，计算灰度值为第一值的像素在所述二值图像的所有像素中的比例；

1072：如果所述比例小于5%，直接执行所述步骤1080，如果所述比例大于等于5%且小于等于10%，对所述二值图像进行一次形态学的开运算，如果所述比例大于10%，对所述二值图像进行二次形态学的开运算。

其中，所述步骤1080具体包括：

1081：提取所述二值图像中的连通域，得到所述连通域的轮廓，保存所述轮廓上的像素；

1082：使用椭圆拟合方程对所述轮廓上的像素进行椭圆拟合。

其中，所述步骤1100具体包括：

1101：将拟合得到的椭圆的半长轴、半短轴，与筛选阈值比较，初步筛选得到在所述筛选阈值范围内的椭圆；

1102：计算初步筛选得到的每个椭圆的面积S_E和初步筛选得到的所有椭圆的第一平均面积S_av；

1103：将初步筛选得到的每个椭圆的面积S_E与所述第一平均面积S_av比较，如果0.5＜S_E/S_av＜3，保留该初步筛选得到的椭圆，否则，去除该初步筛选得到的椭圆；