[发明专利]基于滑动比较窗口自适应分割的水果表面缺陷检测方法

摘要

本发明公开了一种基于滑动比较窗口自适应分割的水果表面缺陷检测方法。获取水果RGB彩色图像，去除背景二值化获得初始二值化图像；提取边缘并膨胀获得轮廓边缘膨胀图像；对RGB彩色图像去除背景转换成灰度图像，并再建立目标图像；灰度图像用窗口扫描计算获得分割阈值；用分割阈值判断，遍历目标图像像素进行赋值获得目标二值化图像；减去轮廓边缘膨胀图像，膨胀填洞腐蚀和中值滤波处理后获得水果表面缺陷图像。本发明检测准确和实用，能有效避免了对水果及农产品形状、大小的依赖以及避免了亮度矫正带来的复杂影响，应用对象广，具有较大的应用价值。

主权项

1.一种基于滑动比较窗口自适应分割的水果表面缺陷检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)获取水果RGB彩色图像；2)对水果RGB彩色图像去除背景进行图像二值化，获得初始二值化图像；3)对步骤2)得到的初始二值化图像提取边缘并采用3像素半径圆形的结构元膨胀一次获得轮廓边缘膨胀图像；4)对RGB彩色图像去除背景转换成灰度图像，并再建立与灰度图像同样大小的所有像素初始化为0的目标图像P(i,j)；5)以步骤4)中的灰度图像每个像素为中心用5×5窗口扫描，窗口中超过图像边界的像素用0填充，并计算获得每个5×5窗口的分割阈值Q(i,j)；所述步骤5)中，对于每个5×5窗口，通过以下公式将5×5窗口内的所有25个像素从小到大排序并且计算第二大数值和第二小数值的平均值作为分割阈值Q(i,j)，从而获得所有5×5窗口的分割阈值Q(i,j)：式中：Q(i,j)—当前窗口中心像素的分割阈值；f(i,j)—灰度图像；Max_2nd—寻找第二大像素数值；Min_2nd—寻找第二小像素数值；i和j分别表示图像像素的水平坐标和垂直坐标，k和l分别表示水平和垂直坐标遍历参数；6)对5×5窗口中心像素用分割阈值Q(i,j)进行判断，对目标图像P(i,j)中的像素进行重新赋值，遍历处理获得目标二值化图像；所述步骤6)具体为：对于5×5窗口的每个像素，判断如果当前所在窗口最大的前三个像素分别与最小像素之差都大于19并且当前像素大于分割阈值Q(i,j)时，则将与当前窗口中心像素具有同样位置的目标图像P(i,j)中的像素赋值为1否则赋值为0，遍历处理所有像素完成图像分割获得目标二值化图像；7)将步骤6)得到目标二值化图像减去步骤3)的轮廓边缘膨胀图像，再依次进行膨胀、填洞、腐蚀和中值滤波处理获得水果表面缺陷图像。