[发明专利]一种基于视觉识别的鱼类姿态判定方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉识别的鱼类姿态判定方法，首先获取待判定姿态的鱼图像，对鱼图像进行预处理，得到灰度图像和二值图像；对二值图像进行轮廓提取，获得鱼体轮廓图像；以鱼体头尾两个定位点为圆心，以相同的半径绘制圆形，判断两个圆形内鱼体面积的大小，面积大的定位点为鱼头方向；鱼体腹背姿态判定，将鱼体近似看为一个椭圆，对鱼体轮廓图像进行椭圆拟合，得到鱼体轮廓的椭圆方程，椭圆的长轴看作是鱼体的中轴线；以中轴线为分界线将灰度图像中椭圆轮廓内图形分别定义为R₁区域和R₂区域，对R₁区域和R₂区域分别进行灰度值求均值计算，均值大的区域为鱼腹方向。本发明无需建立数据库模型，无需接触，通过视觉识别可以直接判断，快速高效。

技术领域

本发明属于水产品加工领域，涉及一种鱼体姿态判断方法，具体涉及一种基于视觉识别的鱼类姿态判定方法。

背景技术

在鱼类规模化加工生产中，基于图像识别的鱼体姿态判定(即鱼体的头尾朝向、腹背朝向)至关重要。现有技术中，多采用基于鱼体轮廓的图像识别方法，该方法需先取得大量原料鱼图像资料，再通过不同建模方式(偏最小二乘法、神经网络等)进行建模，得到此类鱼的关键轮廓数据。利用包含关键轮廓数据的数据库，与待处理鱼的采集图像进行比对，从而实现待处理鱼的姿态判定。但该方法存在不同种类鱼的关键轮廓数据无法通用，且需要提前采集大量图像建立数据库的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于视觉识别的鱼类姿态判定方法，该方法可判定出目标鱼的头尾朝向及腹背朝向，且无需预建立模型库，也无需深度学习，可以直接判断，快速得出结果。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于视觉识别的鱼类姿态判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取待判定姿态的鱼图像，对鱼图像进行预处理，得到灰度图像和二值图像；

步骤2、对二值图像进行轮廓跟踪，获得鱼体轮廓图像；

步骤3、鱼体头尾姿态判断：

步骤3.1、定位点获取，获取鱼体轮廓图像沿着输送方向的前后两个端点作为定位点，分别为前定位点P₁和后定位点P₂；

步骤3.2、以两个定位点为圆心，以相同的半径R₀绘制圆形，对圆形曲线与鱼体轮廓曲线交汇的部分进行填充，得到2个填充图形，分别为前填充图形和后填充图形；

步骤3.3、判断两个填充图形面积的大小，如果前填充图形大于后填充图形，则前定位点为鱼头方向；否则，后定位点为鱼头方向；

步骤4、鱼体腹背姿态判定

步骤4.1、将鱼体近似看为一个椭圆，对步骤2中鱼体轮廓图像进行椭圆拟合，得到鱼体轮廓的椭圆方程，椭圆的长轴看作是鱼体的中轴线；

步骤4.2、以中轴线为分界线将灰度图像中椭圆轮廓内图形分别定义为R₁区域和R₂区域，对R₁区域和R₂区域分别进行灰度值求均值计算，均值大的区域为鱼腹方向，另一个区域则为鱼背方向。

进一步地，所述步骤1中，采用选择中值滤波器对二值图像进行滤波去噪处理，之后再提取鱼体轮廓。

进一步地，所述步骤3.1中，所述定位点获取具体方法如下：