[发明专利]一种被遮挡圆形成熟果实的图像识别与定位方法

权利要求书

1.一种被遮挡圆形成熟果实的图像识别与定位方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

A.输入原始图像，采用归一化的红绿色差法将彩色图像灰度化，利用中值滤波器完成图像去噪；

B.采用基于像素灰度值的类间方差最大化分割法划分灰度图像，提取图像的背景与目标；

C.采用形态学方法进行二值化图像空洞填充，计算平滑轮廓上各点曲率，使用最小二乘法拟合目标轮廓曲线，获得所有目标图像的圆心及半径；

D.根据图像中目标外部轮廓及圆心定位结果，计算图像目标的识别率，从而有效完成成熟果实图像的定位与识别任务。

2.根据权利要求1所述的被遮挡圆形成熟果实的图像识别与定位方法，其特征在于：

所述步骤A包括：

(1)采用归一化的红绿色差法对原始图像的R-G特征进行归一化处理，消除因光线影响在R和G分量中包含的光强信息，获得灰度图像：

其中，R(x,y)，G(x,y)分别为RGB图像矩阵中位于x行y列像素点的红色和绿色分量的灰度值；

(2)采用3×3窗口的中值滤波器，即用一个有奇数点的滑动窗口，将窗口中心点的值用窗口内各点的中值代替，对灰度图像进行非线性处理，在保持图像细节的同时，最大限度地消除图像噪声，完成图像预处理。

3.根据权利要求2所述的被遮挡圆形成熟果实的图像识别与定位方法，其特征在于：

所述步骤B包括：

假设经过预处理的图像像素数为N，灰度取值范围为[0,S-1]，灰度级i的像素数为s_i，具有该灰度级的像素点出现的概率为p_i：

则该图像的灰度均值为：

设阈值为T将图像像素按灰度值大小分为背景类H_b和目标类H_m，其中H_b像素灰度值取值范围为[0,T]，H_m像素灰度值取值范围为[T+1,S-1]，则图像背景和目标的灰度均值分别为：

综上可得：

J_T＝g_bJ_b+g_mJ_m

使用类间方差求得：

γ²＝g_b(J_b-J_T)²+g_m(J_m-J_T)²＝g_bg_m(J_b-J_m)²

其中g_b表示背景图像中的所有灰度值对应的像素点出现的概率之和，g_m表示目标图像中的所有灰度值对应的像素点出现的概率之和；让阈值T在[0,S-1]内依次取值，分别求得不同的图像背景和目标均值，利用其灰度均值求得γ²的值，当γ²取最大值时，对应的阈值T为最佳阈值，依据T完成图像背景类与目标类的二值化。