[发明专利]一种基于图像处理的方格蔟污染蚕茧检测方法

说明书

本发明涉及一种基于图像处理的方格蔟污染蚕茧检测装置及方法；是先采集方格蔟正反两面的原始图像；用分水岭方法对方格蔟正反两面原始图像进行分割，得到原始图像的二值图像；用颜色直方图检测蚕茧污染情况，计算出污染蚕茧位置；本发明一次图像采集即可完成方格蔟内所有蚕茧的污染判断，克服了现有基于图像处理的蚕茧质量检测装置中一次只采集一个蚕茧的图像且需工人手工放置蚕茧造成的效率低下的问题。

(一)技术领域

本发明涉及方格蔟污染蚕茧检测装置及方法，具体涉及一种基于图像处理的方格蔟污染蚕茧检测方法。

(二)背景技术

蚕茧作为缫丝工业的原料，其表面的污染会对生丝的色泽产生影响，为了使产品色泽统一、提高产品质量，需要在缫丝前剔除有表面污染的蚕茧。传统选茧主要靠人工，但是检测速度缓慢的同时选茧的准确性易受人员技术水平、精神状态等主观因素影响，存在劳动强度大、误选率高等缺点。随着计算机图像处理技术的快速发展，计算机图像处理技术也开始应用到蚕茧质量检测领域。现有基于图像处理的蚕茧质量检测装置往往一次只采集一个蚕茧的图像，且需工人手工放置蚕茧，效率低下。且处理范围仅限于性别鉴定、大小判断、自动计数等领域，而在污染蚕茧的检测方面存在空白，极大地阻碍了蚕茧的深加工。因而需要设计一套可以快速筛选方格蔟污染蚕茧的设备及方法，以满足市场的需要。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于图像处理的方格蔟污染蚕茧检测方法。

一种基于图像处理的方格蔟污染蚕茧检测方法，步骤如下：

1.采集原始图像。

将方格蔟水平放置，将两个摄像头分别设置在方格蔟的上下两面，且均正对方格蔟中心，保证采集到的正面图像和反面图像区域相同且方格蔟在图像中的占比为75％-80％；

方格蔟上方摄像头采集的图片即为蚕茧正面原始图像；

方格蔟下方摄像头采集的图片水平翻转后即为蚕茧反面原始图像。水平翻转可使同一个蚕茧在正反两面图像中所处的位置相同，便于后续处理。

对步骤1)得到的两个原始图像同时处理，分别得到两个原始图像的二值化图像；

1.1对两个原始图像分别依次执行开运算、转化为灰度图像grayImg、提取梯度图，将得到的梯度图表示为pImg；

1.2标记前景和背景；

利用Ostu法确定最佳阈值对步骤2.1得到的灰度图像grayImg进行二值化，超过阈值的像素点置为255，低于阈值的像素点像素值置为0，得到二值图像bwImg。再用圆形结构元素对二值图像bwImg进行腐蚀后得到二值图像ebwImg，二值图像ebwImg中像素值为255的点组成的连通分量为前景标记im。

采用Ostu法确定最佳阈值的过程如下：

通过对灰度图像grayImg进行按行按列、从左到右、从上到下的扫描，找出图像中的最大像素值和最小像素值，用最大像素值与最小像素值加和的一半作为初始阈值把图像分为两类，然后对整幅图像进行扫描，同时用迭代法求得动态阈值，将小于初始阈值的所有像素点的像素值加和求平均后得到第一参考值；将大于等于初始阈值的所有像素点的像素值加和求平均后得到第二参考值；第一参考值和第二参考值的平均值作为调整后的动态阈值，即最佳阈值。

对二值图像bwImg使用分水岭算法得到分水线，将这些分水线组成的连通分量定义为背景标记em。

1.3采用数学形态学中的极小值标定技术修改梯度图像pImg，把前景标记im、背景标记em强制作为梯度图像的局部极小值后，再屏蔽掉pImg中的所有局部极小值，得到修改后的梯度图像PImg。