[实用新型]一种表面光滑水果成像检测中的耀斑消减装置

说明书

技术领域

本实用新型属于计算机视觉检测领域，具体涉及一种水果成像检测中的耀斑消减技术。 

背景技术

目前，计算机视觉技术以其快速、无损、易于实现在线检测等优势，已广泛应用于食品、农产品质量的检测。计算机视觉检测的基本流程是利用相机获取待检测食品、农产品的图像信息，再通过计算机对食品、农产品的图像进行处理和识别，从中得到形状、纹理、颜色等特征参数，进而对食品、农产品的质量进行评价。在计算机视觉检测的各个环节中，如何获取高质量的图像是其中的关键，因为高质量的图像意味着更简单的图像处理步骤、更快的图像处理速度以及更精确的检测结果。 

当一束白光照射到物体上时，物体反射出来的反射光可以分为两类。第一类是物体表面吸收白光中一部分波段下的色光而反射出另一部分波段下的色光，从而使相机能从被反射的色光中获知该物体的固有色。如阳光照在绿色的叶子上，由于叶子反射了绿色波段的光而吸收了阳光中其它波段的光，叶子呈现给人眼的颜色则为绿色。但是当强度较高的白光照射到光滑物体表面时，物体除反射出一部分反映物体固有色的色光外，还会把光源发出的全部色光中的相当一部分无吸收地直接反射出(这部分反光为光源色即白光)，这部分未经物体吸收而直接反射出来的光为第二类反射光。在物体的光滑部位，第二类反射光的强度远远大于第一类，从而使物体高光部位形成亮斑、耀斑。番茄、苹果、金桔、李子等水果的表面光滑且形状多为近似球形，相机拍摄到的水果图像往往存在耀斑。耀斑掩盖了水果本身的色调，极大降低了水果在耀斑区域的色彩及饱和度，使得计算机难以准确判断耀斑区域内水果的外观特征。 

在表面光滑水果上的亮斑、耀斑处，所反射的能呈现水果固有色的第一类反射光未被偏振，而所反射的呈现为光源色的第二类反射光却被水果表面偏振了——变为偏振光，由于偏振光的振动具有一定的方向性，因此本实用新型提出一种基于偏正镜片的表面光滑水果成像检测中的耀斑消减方法及装置。 

发明内容

本实用新型提出了一种表面光滑水果图像检测中的耀斑消除装置，用于提高图像中耀斑区域的颜色和饱和度。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

一种表面光滑水果成像检测中的耀斑消减装置，包括计算机、相机、相机镜头、圆弧形导轨、光源、光箱、位于光箱内的球形水果，水果的图像实时显示在计算机的显示器上，相机通过数据线与计算机相连接，其特征在于：相机镜头上安装有两块偏振镜片，两块偏振镜片相互重叠地安装于相机镜头的前端，其中一块偏振镜片与相机镜头固定，而另外一块偏振镜片则可以灵活转动；所述光源可移动地安装于圆弧形的导轨上；圆弧形导轨的圆心与球形水果的球心重叠。

通过使用线偏振镜片只允许振动方向与其偏振方向平行的光通过，振动方向与偏振镜片偏振方向垂直的光则被吸收不能通过；通过调节安装于相机镜头前端的两块线偏振镜片的相对位置和光源位置以滤除引起水果光滑表面产生耀斑的偏振反射光，从而消减表面光滑水果图像中的耀斑。 

所述两块线偏振镜片位置的调节方法为：保持其中一块偏振镜片不动，通过旋转另外一块偏振镜片，使两块偏振镜片的偏振方向呈一角度以消除或减轻造成耀斑的偏振光进入相机镜头。 

所述调节光源位置的方法为：通过将光源置于圆弧形导轨上进行移动。 

所述调节两块偏振镜片的相对位置及光源到最佳位置的方法为：在调节的过程中，将相机与计算机相连接并将相机获取的水果图片实时地显示在计算机的显示器上，以显示器中水果图像中没有耀斑或者耀斑较少时偏振镜片与光源所处的位置为最佳位置。 

本实用新型的有益效果是：在相机的镜头前端增加两块线偏振镜片，通过调节两块偏振镜片的相对位置和光源的位置将引起水果光滑表面产生耀斑的偏振反射光滤除，达到消除水果图像中耀斑的目的，从而提高图像中水果耀斑区域的颜色和饱和度，使得相机获取的图像能够更加真实的反映水果表面的外观特征。 

附图说明

图1为本实用新型的一种实施方式示意图； 

图中：1 LED光源、2圆弧形导轨、3相机、4相机镜头、5偏振镜片-I、6偏振镜片-II、7水果、8光箱、9数据线、10计算机、11水果图像、12显示器。

具体实施方式

以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。