[发明专利]成熟期柑橘果实图像识别方法

权利要求书

1.一种成熟期柑橘果实图像识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：采集树上柑橘果实图像，并对采集到的柑橘果实图像进行t×t像素大小的图像裁切；

步骤B：

B1.建立γ＝0.5R-0.42G-0.81B的色差模型，将裁切后的柑橘果实彩色图像转化为γ色差分量图，对γ色差分量图进行灰度转换，并通过自动阈值法转化为黑白二值图像；

B2.利用白色填充法去除黑白二值图像中白色果实目标中的黑色孔洞，同时将黑白二值图像中的白色果实伪目标黑色化背景处理；

步骤C：通过Canny算子检测经过步骤B2得到的黑白二值图像，统计各连通区域像素数，对像素数小于50的独立的边界轮廓黑色化处理，对检测到的果实轮廓宽度单像素化，标记单像素化后的果实轮廓图像，读取各标记区果实轮廓坐标，得到柑橘果实轮廓坐标矩阵；

步骤D：以柑橘果实轮廓坐标矩阵的第1点为始点，按顺时针方向在柑橘果实轮廓坐标矩阵中找出距该始点距离最小的点作为第2点，依次搜寻，至柑橘果实轮廓坐标矩阵最后一点结束，形成按顺时针方向排列的柑橘果实轮廓坐标集；

步骤E：在各连通区域内遍历柑橘果实轮廓坐标集，找出不同果实轮廓的交点，形成柑橘果实轮廓交点集；

步骤F：根据柑橘果实轮廓交点集选出各连通区域内无遮挡的柑橘果实轮廓、部分遮挡的柑橘果实轮廓中未被遮挡的椭圆弧段；

所述步骤F包括：

步骤F1：在任一个连通区域内，任取相邻的两个轮廓交点A₁和A₂，假定点A₁和A₂间的轮廓段是中心为M₀(x₀，y₀)的椭圆弧，椭圆弧的中点为B(x，y)，C₁、C₂为A₁B和A₂B的中点，解方程组求得x₀和y₀，计算

上述方程组中，

步骤F2：在轮廓曲线段A₁A₂上随机取3个点(x_(i)，y_(i))，i＝1，2，3，计算椭圆率其中若|E_i|≤0.15，则步骤F1中点A₁和A₂间的轮廓段为椭圆弧的假设成立，进入步骤F3；若|E_i|＞0.15，则步骤F1中点A₁和A₂间的轮廓段为椭圆弧的假设不成立，返回步骤F1；

步骤F3：在轮廓曲线上取下一个轮廓交点A₃(x_j，y_j)，计算椭圆率其中若|E_j|≤0.15，则轮廓曲线段A₂A₃与轮廓曲线段A₁A₂属于同一个椭圆弧；再在轮廓曲线上取下一个轮廓交点(x_j+1，y_j+1)，并判断(x_j+1，y_j+1)与前一轮廓交点之间的轮廓曲线段与轮廓曲线段A₁A₂是否属于同一个椭圆弧，直到该连通区域最后一个交点；

步骤F4：返回步骤F1，对所有的连通区域循环执行步骤F1～步骤F3；

步骤G：对步骤F中选出的无遮挡的柑橘果实轮廓、部分遮挡的柑橘果实轮廓中未被遮挡的椭圆弧段进行最小二乘拟合，舍弃大小超正常果实0.3～1.7倍的伪果实目标；同时，对于大小与中心点均在5个像素内的多条过度拟合曲线，仅保留其中任一条；

步骤H：计算步骤G中保留下来的二次曲线各连通区域内圆形轮廓曲线的中心坐标和半径大小；计算步骤G中保留下来的二次曲线各连通区域内椭圆形轮廓曲线的中心坐标、长轴大小和短轴大小。

2.如权利要求1所述的成熟期柑橘果实图像识别方法，其特征在于，所述步骤E中，不同轮廓的交点满足以下条件：对某连通区域的边界轮廓上的点，若中间若干点处倾斜角为0°或90°，且首尾倾斜角分别为(45°，135°)或(135°，45°)，则该中间若干点对应的首尾点为不同轮廓的交点。