[发明专利]一种基于图像分割技术的颗粒数粒方法

说明书

本发明公开了一种基于图像分割技术的颗粒数粒方法，用于对载有样品颗粒图案的图片进行处理并获取样品颗粒的数量，包括如下步骤：对图片进行均一化处理；计算当前图片像素点R、G、B值的权数weight；迭代聚类，将图片分为背景类和样品颗粒类；像素转化，则将原图片转化为一个只有两种像素点的黑白图片，白色为样品颗粒，黑色为背景；数粒：对图片的像素点进行广度优先搜索得到总的样品颗粒数。本发明利用K均值灰度图像分割和聚类分类技术对载有样品颗粒图案的图片进行处理并获取样品颗粒的数量，具有计数速度快、对样品质量要求较低等优点。

技术领域

本发明涉及一种农业用的颗粒数粒方法，尤其涉及一种基于图像分割技术的颗粒数粒方法。

背景技术

在种子培育等工作过程中，经常会遇到对种子进行计数这样的繁琐而枯燥的工作。随着科学技术的不断提高，数粒仪有效替代了人工数粒的落后工作方式。中国国内农业部门有关单位推广数粒仪的应用将使中国农业科研工作者在进行育种、选种过程中提高研究水平、节省大量时间。

现有的数粒仪主要分为两类：物理式光电数粒仪和软硬件结合式智能数粒仪，分别介绍如下：

物理式光电数粒仪工作原理：仪器工作由微电脑芯片控制，配以薄膜式按键操作。电磁振动盒使种子逐粒排队送料，落入光电转换槽后形成光电脉动，经放大整形倒相后送入计数电路，以LED数码管显示读数。

软硬件结合式智能数粒仪工作原理：待测种子放置在电磁震动工作台上，经震动后使种子较均匀平铺，为了提高准确率，应尽量避免种子之间重叠。固定在电磁震动工作台上的摄像头在良好的LED光源的光照条件下对平铺后的种子进行图像拍摄，模拟信号的图像数据经图像采集卡进行模数转换成数字图像数据后传递给PC机；在PC机上，基于虚拟仪器软件开发平台及其强大的图像处理功能软件包进行机器视觉数种系统软件开发，数字图像数据通过该软件进行图像处理、分析等操作后得出测量结果，并在显示器上显示出来。

上述两种传统数粒仪都存在计数速度慢、对样品质量要求过高、设备昂贵等问题，具体表现不同，光电式数粒仪要求样品大小基本相同且不含杂质，否则容易造成较大误差或者停止工作，价格普遍在2000到6000不等；而软硬件结合式数粒仪对图片品质要求高，需要借助强光装置和背光装置等辅助设备进行拍照取样工作，其价格一般在万元以上。以现国内使用最多的SLY系列微电脑自动数粒仪(光电式)和SC-H2型智能种子数粒仪(软硬件结合式)为例，前者的速度低于500粒/1分钟，后者的速度为1000～15000粒/分钟(每次数粒范围：50～3000粒)。

上述传统数粒仪的缺陷制约了农业数粒工作的高效开展，从而减慢了农业科研进程。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种计数速度快、对样品质量要求较低的基于图像分割技术的颗粒数粒方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于图像分割技术的颗粒数粒方法，用于对载有样品颗粒图案的图片进行处理并获取样品颗粒的数量，包括如下步骤：

(1)对图片进行均一化处理，使图片上的点亮度、灰度均一，同时记录最大R值即maxR、最小R值即minR、最大G值即maxG、最小G值即minG、最大B值即minB和最小B值即minB；

(2)计算当前图片像素点R、G、B值的权数weight，即遍历图像对weight[R][G][B]采取自增操作；