[发明专利]一种基于图像数字识别的菜品识别方法

权利要求书

1.一种基于图像数字识别的菜品识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、根据摄像头模块得到的菜品数字图像进行处理，实现菜碗区域确定，完成托盘中菜碗数量的确定及菜碗区域的划分；

S2、基于菜碗区域的划分，提取每个菜碗中的数字坐标，对数字坐标中的十位和个位两位数字进行分割提取；

S3、确定旋转中心和旋转角度，对数字坐标进行旋转校正操作；

S4、对数字坐标进行宽度特征标准化，建立一种七行式宽度特征提取方法完成数字特征提取，进而完成基于决策树的数字分类器设计，实现菜品识别；

其中，所述步骤S4中对数字坐标进行宽度特征标准化，建立一种七行式宽度特征提取方法完成数字特征提取包括以下步骤：

S41、将数字按高度从上至下均匀分为七行，以每一行中数字坐标的宽度作为数字的宽度特征，该数字的宽度特征定义如下：

L(i)＝right(i)-left(i) 式(12)

式中，right(i)为数字第i行最右侧的边界点，left(i)为数字第i行最左侧的边界点；

S42、设数字的高度为Hight：

Hight＝|y_max-y_min| 式(13)

式中，y_max为数字纵坐标中的最大值，y_min为数字纵坐标中的最小值；

对宽度特征标准化后得：

式中，l(i)为标准化后的宽度特征。

2.根据权利要求1所述的基于图像数字识别的菜品识别方法，其特征在于，所述步骤S1中菜碗数量的确定包括以下步骤：首先设置菜碗的形状是圆形，对菜品数字图像从左往右扫描，第一次出现颜色跳变的点为O₁；同理，从右往左、从上往下、从下往上扫描依次得到第一次颜色跳变的点为O₂、O₃、O₄，则托盘中菜碗数量由下式(1)确定：

式中，N^c为托盘中菜碗数量，R为菜碗的外半径。

3.根据权利要求2所述的基于图像数字识别的菜品识别方法，其特征在于，所述步骤S1中菜碗区域的划分包括以下步骤：根据颜色跳变点和菜碗的外半径R确定菜碗的中心点O'，进而确定每个菜碗包含的区域；

O'＝O±R 式(2)

则菜碗的区域A即为：

A＝{(x,y)(x-O'_x)²+(y-O'_y)²≤R²} 式(3)

式中，O为颜色跳变点，x为横坐标，y为纵坐标，O'_x为中心点横坐标，O'_y为中心点纵坐标。

4.根据权利要求1所述的基于图像数字识别的菜品识别方法，其特征在于，所述步骤S2中对数字坐标中的十位和个位两位数字坐标进行分割提取包括以下步骤：

S21、根据下式划分出菜碗的边缘区域A₁：

式中，R₁为菜碗的内半径，x为横坐标，y为纵坐标，O'_x为中心点横坐标，O'_y为中心点纵坐标，R为菜碗的外半径；

S22、在边缘区域A₁中分别根据两位数字的十位和个位颜色提取数字，即

式中，S为两位数字中十位的坐标点集合，G为两位数字中个位的坐标点集合，(h,s,v)_(x,y)为(x,y)点的HSV值，hsv_S为十位数字颜色HSV值集合，hsv_G为个位数字颜色HSV值集合。