[发明专利]一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法。方法包括：利用搭建的图像采集系统采集蜜柚的纵剖与横剖图像，经过背景去噪、孔洞填充及平滑滤波后得到其剖面区域。对于横剖区域，获取其果皮横剖区域轮廓图，提出了一种基于果皮面积比的蜜柚横剖皮厚测量方法；对于纵剖蜜柚，获取其果皮纵剖轮廓图，提出了一种基于果皮面积比、赤道位置皮厚、顶部皮厚及底部皮厚的一种蜜柚纵剖皮厚表征方法。本发明为蜜柚皮厚的测量提供了更加科学客观的纵剖与横剖皮厚测量方法，该方法也有利于快速间接表征蜜柚可食率。

技术领域

本发明涉及一种蜜柚皮厚测量表征方法，尤其是涉及了一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法。

背景技术

我国是世界上柚种植面积最大的国家，产量居世界第一。蜜柚果皮厚度的正确科学表征对于蜜柚的生产分级及质量评价具有重要的实际意义。传统的可食率测量主要通过测量果肉及非果肉部分的重量比，该测量方式耗时耗力，且在分选过程中会有较多水分蒸发，进而对结果产生较大影响。而探究蜜柚皮厚的表征方法可以间接表征出蜜柚的可食率，具有快速、测量过程水分蒸发少等优势。

目前现有的皮厚测量方法主要有目测观察法、扫描电镜法、显微镜法、测微尺法、磨粉法等，但这些方法多用于种子的种皮厚度测量，目前尚无准确统一的蜜柚皮厚测量表征方法。

侯宝贵等(1981)(侯宝贵，李体智.介绍一种测定果皮厚度的简易方法[J].山西果树，1981(04)：58.)建立了果皮厚度与果皮弹力之间的关系，测定了苹果和梨的果皮厚度。

周高峰等(2019)(周高峰，王小丽，王梦丹，姚峰先，刘贵东，管冠.一种精确测量柑橘果皮厚度的方法[P].CN 110068276 A2019.07.30.)公开了一种测量柑橘果皮厚度的方法，通过切取柑橘赤道处的横剖面扫描取出皮部分取均值作为皮厚。

蜜柚多呈现上小下大的形状，主要为近椭圆形、梨形，且蜜柚果皮厚度分布不均，多呈现出上部皮厚较厚，赤道面位置及底部果皮厚度分布较均匀的现象，因此仅采用纵剖或者横剖计算均值作为其皮厚的表征方法不具有良好的描述性。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题和需求，本发明提供了一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法。

本发明的技术方案如下：

本发明包括以下步骤：

1)原始图像采集：对蜜柚分别进行纵剖与横剖后，置于光照箱内，利用俯视RGB相机分别采集蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图；

2)剖面区域图获取：分别对蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图依次进行背景去噪、孔洞填充、平滑滤波和掩膜处理后，分别得到蜜柚横剖区域图及蜜柚纵剖区域图；

3)蜜柚横剖果皮区域获取：对蜜柚横剖区域图依次进行阈值分割、横剖果皮区域获取和果皮区域噪声点去除后，获得蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h；

4)蜜柚果皮横剖轮廓图获取：对蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h依次进行边缘检测、标记连通域和求取果皮轮廓连通域后，获得蜜柚果皮横剖轮廓图；

5)蜜柚横剖果皮厚度表征：根据蜜柚果皮横剖轮廓图计算蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子，利用蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度；

6)蜜柚纵剖果皮区域获取：对蜜柚纵剖区域图依次进行纵剖分量图阈值分割、纵剖果皮区域获取、蜜柚瓤心去除和纵剖果皮区域噪声点去除后，获得蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z；

7)蜜柚果皮纵剖轮廓图获取：对蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z重复步骤4)，获得蜜柚果皮纵剖轮廓图；