[发明专利]一种基于图像处理的方格蔟蚕茧筛选装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于图像处理的方格蔟蚕茧筛选装置及方法，该装置包括台架、工作台、方格簇和CMOS摄像头。CMOS摄像头通过一个支架固定于工作台上，方格蔟位于CMOS摄像头下方；本发明结合图像处理技术进行方格蔟蚕茧自动计数及筛选，使用CMOS摄像机，对采集到的图像采用二值化、腐蚀分割算法并利用区域特征提取，对方格蔟蚕茧图片进行处理，有效的将蚕茧从方格蔟里分离了出来，然后通过对目标连通域进行标记，并统计目标连通域的数量得出蚕茧数量，利用每个目标连通域的面积区域描绘子进行特征提取，通过对连通域面积的判断，区分出双宫茧，特小茧等不良茧，计数效果准确快速。

(一)技术领域

本发明涉及一种基于图像处理的方格蔟蚕茧筛选装置及方法。

(二)背景技术

方格蔟已经成为我国蚕业生产中广泛使用的蔟具，尤其以纸板方格蔟的使用量最大。随着方格蔟的大量使用，相继研发了多款方格蔟自动采茧设备，但这些设备的结构复杂，自动化程度不高，仍需要人工辅助操作，且无蚕茧分选功能，无法识别双宫茧、特小茧等不良茧。对方格蔟内的蚕茧进行采集的常用方式依然是传统的手工采茧，采完后再进行数量统计和不良茧的筛选，统计筛选的效率和精准率低下，多数、漏数、错选的情况时常发生。因此，需要开发出一种高效、高精确度的蚕茧采集装置及系统，使其可以对方格蔟内的蚕茧进行采集，并在采集过程中直接进行数量统计和筛选。而随着图像处理技术的快速发展，将图像处理技术与图像识别技术应用于蚕茧采集与统计领域，将对蚕茧采集、统计与筛选方式产生重大的影响。

(三)发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于图像处理的方格蔟蚕茧筛选装置及方法。本发明利用CMOS摄像头采集到的图像进行处理分析，在采集过程中直接进行数量统计和筛选。

一种基于图像处理的方格蔟蚕茧筛选装置，包括台架、工作台、方格簇、CMOS摄像头；台架用于支撑工作台；CMOS摄像头悬于方格簇正上方，能正对方格簇上的蚕茧拍照，使用CMOS摄像头能完整的采集到方格蔟上蚕茧的原始图像。

本发明对采集到的原始图像进行处理，得到方格簇中蚕茧和不良蚕茧的数量。

一种基于图像处理的方格蔟蚕茧筛选方法，步骤如下：

1、使用CMOS摄像头对方格蔟蚕茧进行图像采集。

2、设定阈值L₀,对采集到的原始方格蔟蚕茧图像进行二值化处理，灰度值超过阈值L₀的像素判定为目标区域，从而得到二值化图像。利用Otus法确定阈值L₀，方法如下：

2.1统计灰度图像总的像素数N，并找出最小灰度值L_min和最大灰度值L_max，则灰度图像的灰度范围为[L_min，L_max]。假设阈值为T，T在[L_min，L_max]范围内，则灰度图像的像素灰度值被阈值T分为两部分C₀和C₁。C₀由灰度值在[L_min，T-1]范围内的像素组成，C₁由灰度值在[T，L_max]范围内的像素组成，则区域C₀和C₁的概率分别为：P₁＝1-P₀。区域C₀和C₁的平均灰度分别为：灰度图像的平均灰度为：μ＝P₀μ₀+P₁μ₁,C₀和C₁两个区域的总方差为：将T在[L_min，L_max]范围内以像素灰度值每次增加1的方式依次取值，使最大的T值便是最佳区域分割阈值L。