[发明专利]一种提取烟叶颜色数字化表达特征值的方法

说明书

本发明提供一种提取烟叶颜色数字化表达特征值的方法，通过对烤烟叶片数字化图像的研究，分析出如何提取烟叶颜色特征值，来有效的代表整片烟叶的颜色。所述方法包括：首先采用定制扫描仪对烟叶样品进行数字化图像采集，严格控制采集环境、扫描设备参数设定等；其次，进行烟叶数字图像预处理，利用中值滤波对烟叶图像进行平滑处理去除噪声，并利用基于颜色空间单通道的阈值分割法进行背景分割；再次，分别采用平均值法、比例阈值直方图法、谱图估计法提取烟叶图像的颜色空间特征值，对三种方法结果进行综合平均得到最终的烟叶图像颜色空间代表值。

技术领域

本发明属于烟叶质量评价技术领域，具体涉及一种提取烟叶颜色数字化表达特征值的方法。

背景技术

烟叶的颜色是一个对烟叶分组分级重要的特征因素，成熟度、油分、色度等因素与烟叶的颜色有着密切的关系。烤烟烟叶颜色形成的过程也是其内部化学物质转化的过程，烟叶内部各种色素的比例大小决定了烟叶颜色的深浅，烟叶内部色素的分解和多种化学成分的分解是相互伴随着进行的，因此烟叶的颜色差异也是烟叶内部化学成分分解程度和不同含量的反映。也就是说，颜色不同的烟叶，其内部化学成分、烟气质量和物理特性是有很大差异的，因而它们的质量特点也是不相同的，颜色不同的烟叶所表现的外观颜色特征也是不同的，这些不同的外观颜色特征又反应了烟叶不同的质量特征。在烟草行业的发展中，对烟叶颜色的研究也从未曾间断，对烟叶的数字化存储和分析也引起了广泛关注。而在烟叶数字化图像分析中，如何提取代表烟叶颜色的特征值，烟叶颜色值是否具有代表性或和原烟叶样品的相似度是很重要的。烟叶代表性颜色值提取的偏差较大会直接影响后续相关分析结果的正确性和准确性，以至于影响判断烟草质量的好坏，造成烟草生产环节中工作量大、高成本、低效益的运行特征，最终影响国家经济的发展。因此，提出一种客观、科学、有效的表达烟叶颜色特征值的数字化方法是很有必要的，本发明对烟叶行业的不断发展有重要的意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种提取烟叶颜色数字化表达特征值的方法，所述方法通过对烟叶片数字化图像的研究，分析出如何提取烟叶颜色特征值，来有效的代表整片烟叶的颜色；

进一步地，所述方法包括以下步骤：

1)采用定制扫描仪对烟叶样品进行数字化图像采集，严格控制采集环境和扫描设备参数设定；

2)进行烟叶数字图像预处理，利用中值滤波对烟叶图像进行平滑处理去除噪声，并利用基于颜色空间单通道的阈值分割法进行背景分割；

3)分别采用平均值法、比例阈值直方图法、谱图估计法提取烟叶图像的颜色空间特征值；

对步骤3)中三种方法提取的结果进行综合平均，得到最终的烟叶图像颜色空间代表值；

进一步地，所述步骤1)具体为烟叶数字图像采集选用定制扫描仪设备，扫描仪参数设置经过优化后，图像输出类型为24位RGB彩色，保存格式为tif，分辨率为300ppi；

进一步地，所述步骤3)中平均值法提取烟叶图像的颜色空间特征值具体为：提取每一种颜色空间单色通道的颜色数值，具体为R、G、B、H、S、V的颜色数值，然后对R、G、B单色通道的颜色值进行剔除0和255数值的筛选，对H、S、V单色通道的颜色值进行剔除0和1数值的筛选；最后计算剩余颜色值的平均值，得到每一片烟叶的颜色特征值R₁、G₁、B₁、H₁、S₁、V₁；