[发明专利]双孢菇位置识别与推倒方向的选定方法

权利要求书

1.一种双孢菇位置识别与推倒方向的选定方法，其特征在于该方法的具体步骤为：

a.通过白光从正上方对蘑菇进行均匀的照射；当蘑菇机器移动到由相机视野所确定的指定位置，触发信号使得相机进行拍照；

b.将步骤a所拍摄的照片转化成3个单通道的单色图，并将3张单色图转化成HSV色差空间中的图；通过灰度值提取，取出HSV色差空间中的图中双孢菇被灯光所照亮的区域，并进行去噪；

c.对步骤b去噪后所得区域进行区域分割，也就是把不连通区域分割成单独的区域，称为独立的区域，同时对其进行膨胀操作使得区域边缘更加光滑，并且恢复b步骤因腐蚀去噪而被减小的区域面积；

d.从步骤c所得的独立的区域中，只提取出通过圆度比取得圆度比在0.6-1的区域，并从剩余的区域中提取符合蘑菇区域面积为40000-100000个像素点的区域，以去除还未成熟的小蘑菇；

e.把通过面积和圆度筛选通过的区域进行形状的变换，变换成圆形区域，并提取出每个圆形区域也就是单个蘑菇的中心坐标；

f.以步骤e所得的每个中心坐标为圆心创建出一个圆形区域，半径为500个像素点所得到区域，能把周围得土与蘑菇都覆盖进来；

g.对步骤f所创建的每一个圆形区域通过灰度值将土地单独的提取，蘑菇养殖土地得灰度值的取值范围在0-45，并对该提取的区域进行膨胀操作和区域分割；

h.从步骤g所分割出的小区域土地中，选出大于区域土地面积的像素点的个数大于6000的土地；如果没有合适面积的土地，重复步骤f、g和h；

i.从选出的土地中选择最大面积的土地作为推倒的方向，得到此土地的中心坐标从而得到蘑菇的推倒方向，进而把根基相连的蘑菇的根基单独切断并把蘑菇提取出来。

2.根据权利要求1所述的双孢菇位置识别与推倒方向的选定方法，其特征在于所述的步骤b的具体方法：

b-1.相机首先拍摄到蘑菇的彩色图片，由视觉处理软件把三色通道分成R、G、B三个通道，也就根据色彩是把每个像素点分别转化成了R、G、B三个通道，并且同时根据色彩点亮度三通道分别划分了0-255等级；

b-2.接着把照片的每个像素点转化成HSV三张图片，分别对应色调(H)、饱和度(S)、明度(V)，首先定义Max与Min，其定义如下：

Max＝max([R，G，B])Min＝min([R，G，B])

V通道每个像素点等级为R、G、B三个通道等级最高的那个，公式为V＝Max；

S通道每个像素点等级分为两种情况：1)当Max等于Min时，S通道的等级定义为0；2)当Max不等于Min时，S＝(Max-Min)/Max；

H通道每个像素点等级分为四种情况，其中rad(60)为60度的弧度：1)当Max等于Min时，V通道的等级定义为0；2)当R＝Max时，H＝((G-B)/(Max-Min))*rad(60)；3)当G＝Max时，H＝(2+(B-R)/(Max-Min))*rad(60)；4)当B＝Max时，H＝(4+(R-G)/(Max-Min))*rad(60)；

b-3.得到H、S、V三张图片进行比较选用S通道的图片；

b-4.对S通道的图片进行阈值提取，选择出合适的灰度值区域大小，实验得到灰度值大小范围在0-45能提取到较好的单个蘑菇；

b-5.接着通过填充处理和腐蚀处理从而填充孔洞并去除噪音。

3.根据权利要求1所述的双孢菇位置识别与推倒方向的选定方法，其特征在于所述的步骤e的具体步骤为：提取每个独立区域边缘的点，求得其中两点最远的距离作为区域转换后圆的直径，并以两点线段的中心点作为区域转换后圆形的圆心，以此来获得每个蘑菇中心坐标。

4.根据权利要求1所述的双孢菇位置识别与推倒方向的选定方法，其特征在于所述的步骤g的具体步骤为：

g-1.在对每个蘑菇单独构建的圆形区域内，通过阈值提取土地，实验测得蘑菇养殖土地得灰度值的取值范围在0-45效果较好；

g-2.接着进行膨胀操作，使得提取土地区域的边缘进行圆滑的处理；

g-3.进行区域的分割，也就是把不联通的区域划分成一块块单独区域，也是为步骤h做准备。

5.根据权利要求1所述的双孢菇位置识别与推倒方向的选定方法，其特征在于所述的步骤i的具体步骤为：

i-1.从选取的土地中，选取最大的一块土地作为此蘑菇推倒方向；

i-2.通过视觉处理软件自动得到最大土地区域的中心点坐标(x₂，y₂)，并以蘑菇中心点坐标(x₁，y₁)指向土地中心点坐标，并换算成角度以此得到方向的选定；

i-3.其方向选定的计算公式如下：

Pi为方向角度，Pi的取值范围为(-π，π)；Z的目的是把tan取值范围扩大到Pi的取值范围；因此当(x₂-x₁)＜0且(y₂-y₁)＞0，则方向指向第二象限，因此Z＝180；当(x₂-x₁)＜0且(y₂-y₁)＜0，则方向指向第三象限，因此Z＝-180；其余情况下Z＝0，以此方法得到360度的方向角度。