[发明专利]球形生物物料图像的灰度变换方法

摘要

本发明公开了一种球形生物物料图像的灰度变换方法。根据球形生物物料的形状特征、表面颜色特征和物料与摄像头间相互位置关系等因素对球形生物物料图像灰度失真的影响，运用下述灰度变换模型对图像灰度失真进行校正。位于摄像视区中心的球形生物物料图像的灰度校正模型：ΔG＝31.725－31.725cos(α)，cos（α）＝。偏离摄像视区中心的球形生物物料图像的灰度校正模型：ΔG＝0.04975d－0.467。本发明根据球形生物物料特征，分析球体图像的灰度失真规律，建立一种简便、有效的球体图像灰度校正方法，消除由于球形生物物料的三维形状导致的图像灰度失真。

主权项

1.一种球形生物物料图像的灰度变换方法，其特征在于：1)建立机器视觉系统，其硬件主要包括光照箱、CCD摄像机、图像采集卡、计算机、视频监视器；2)准备用于试验的形状标准的彩色球体，根据生物物料分级标准，每种颜色的彩球有大、中、小三种；3)等光照箱内光强趋于稳定后，分别对不同大小和颜色的试验彩球在CCD摄像头视区中心点周围选择间隔相同的六个不同位置采集球体图像，把球体彩色图像转变为灰度图像，并二值化，把球体部分从背景中分割出来，并提取位于以球心像素为圆心的一系列同心圆上的像素的灰度值作为该球体图像的灰度分布特征；4)分别计算球体图像中各像素到球心像素的欧几里得距离，并统计出同一欧几里得距离对应的各像素灰度值的平均值，作为与该欧几里得距离相应的球体图像的灰度特征；5)通过分析球体图像的灰度分布特征信息，分别研究球体的大小、表面颜色和图像采集位置等三个因素对球体图像灰度失真的影响，建立在计算机视觉工作条件下的球形物料图像灰度校正模型；位于摄像视区中心的球形生物物料图像的灰度校正模型是：ΔG＝31.725-31.725cos(α)其中ΔG是球心像素与待校正像素之间的灰度差值，$\cos \left(\alpha \right)=\sqrt{1-{(r/R)}^2},$ r是待校正像素到球心像素的距离，R是球体半径；偏离摄像视区中心的球形生物物料图像的灰度校正模型是：ΔG＝0.04975d-0.467其中，ΔG是位于视区中心和偏离视区中心的球体图像之间的灰度差值，d是偏离视区中心的距离。