[发明专利]一种基于OCT图像处理的枇杷早期瘀伤鉴别方法

说明书

本发明公开了一种基于OCT图像处理的枇杷早期瘀伤鉴别方法。采集枇杷果实的具有细胞图像细节的SD‑OCT图像，使用双三次插值算法，对图像进行降采样缩小图像分辨率，进行高斯模糊降噪处理，提取枇杷果实目标和背景的分界线，取分界线的最高点并作为参考点，根据参考点使得分界线变形为沿参考点的一条直线，对图像进行均值滤波，对图像进行二值化处理，将二值图像处理获得各个细胞对应的细胞区域，通过对细胞区域进行分析计算获得瘀伤鉴别的结果。本发明方法实现了枇杷果肉的早期瘀伤的全自动化检测，并完成瘀伤组织的皮下细胞标识和判别，提高了检测效率，为枇杷内在品质在线检测奠定技术基础。

技术领域

本发明属于水果内部品质自动化检测领域，涉及OCT图像处理方法，尤其是涉及了一种基于OCT图像处理的枇杷早期瘀伤鉴别方法。

背景技术

枇杷是我国的特有水果特产之一，其在采摘、销售、运输、存储过程中内部品质的无损快速检测方法是枇杷产业发展面临的主要技术问题。枇杷在各产业销售过程中，极易收到外力损伤，造成后期的腐败变质。枇杷的瘀伤可能出现在采摘、存储、运输、包装等各个环节，在销售早期不易被察觉。瘀伤后的枇杷货架期大大缩短，由于细胞结构的破损，组织逐步褐变，严重影响了消费者的满意度和回购率。

在无损检测枇杷内部结构上，一般使用光谱法或者高光谱成像，需要大型设备保证光谱信息的全面采集，耗费比较多的检测时间和成本，且对检测人员有一定技术要求，且高光谱图像很难真正反映其内部情况，光谱特征随着枇杷种类的变化有一定的偏移。谱域光学相干层析成像(SD-OCT)通过测量物质的光学干涉特性展现内部其结构形态和分布，目前SD-OCT图像已经用于人体多个组织的识别、定量测量、定性鉴定，报道表明图像可以清楚展现生物组织的层次结构。目前OCT图像法在农业、养殖领域主要应用有：观察苹果的表皮结构、区别海水有核珍珠与淡水无核珍珠、观察种子的内部细胞结构、观察植物叶片的生长缺陷等。该方法用于枇杷产业，具有较广阔的应用前景。

由于在产业应用中，枇杷OCT图像反差小，特征不明显，采用人工判别，基本无法判别早期瘀伤的情况。在枇杷OCT图像应用过程中，也没有成系统地报道图像处理算法，各项研究尚处于起步阶段，现有技术缺少能进行枇杷早期瘀伤鉴别的方法。

发明内容

针对于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种基于OCT图像处理的枇杷早期瘀伤鉴别方法，能够自动识别OCT图像中枇杷的瘀伤缺陷，并对组织细胞的形态学参数作出了评价，提高了检测效率，配合成像等外观检测方法，为枇杷在线检测奠定技术基础。

本发明采用的技术方案是包括以下步骤：

1)采集枇杷果实的具有细胞细节的SD-OCT图像，所述的SD-OCT图像的图像清晰度达到肉眼能够清晰分辨枇杷表皮和果肉的细胞；

2)使用双三次插值算法，对图像进行降采样，缩小图像分辨率；

3)对步骤2)获得的SD-OCT图像进行高斯模糊降噪处理；

4)提取枇杷果实目标和背景的分界线；

5)取分界线的最高点并作为参考点，计算分界线与参考点的纵向坐标差并作为位移量，对分界线上除参考点所在列外的每一列进行上下位移，使得分界线变形为沿参考点的一条直线；对于移出图像区域的像素，删除，对于移入图像的新区域，直接补零；

6)取3×3模板，对图像进行均值滤波；

7)设置阈值，对图像进行二值化处理，获得二值图像，二值图像中的像素为零像素或者非零像素；

8)将二值图像处理获得各个细胞对应的细胞区域，通过对细胞区域进行分析计算获得瘀伤鉴别的结果。

所述步骤8)具体为：