[发明专利]一种基于视觉的鲜鱼方向判别方法

摘要

本发明涉及一种基于视觉的鲜鱼方向判别方法，属于视觉定位检测领域。一种基于视觉的鲜鱼方向判别方法，包括：获取鱼的灰度图像并建立x、y坐标系；将灰度图像转换为二值图像；获取鱼体的轮廓边界；采用Hough梯度法检测出二值图像中所有符合预设鱼眼半径范围内的圆；找出可以作为鱼眼的候选圆；出现多个候选圆时，根据鱼眼特征优选一个候选圆的圆心作为鱼眼的中心；获取鱼眼中心的坐标(X0，Y0)，鱼体轮廓边界上至该鱼眼中心最近的点的坐标(X1，Y1)，以及鱼体轮廓边界的垂直中线对应的x轴坐标为X2＝(Xmax+Xmin)/2；判断鱼头和鱼腹的方向。使用本方法可快速判断鱼头及鱼腹的方向，提高鱼类深加工的自动化程度。

主权项

一种基于视觉的鲜鱼方向判别方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1，用相机拍摄以获取鱼的照片，然后将照片转换为灰度图像，并建立x、y坐标系；步骤2，采用人工选择法或最大类间方差法确定所述灰度图像的二值化阈值，以将所述灰度图像转换为二值图像；步骤3，对所述二值图像进行轮廓编码，以获得鱼体的轮廓边界；步骤4，预设鱼眼的半径范围，采用Hough梯度法检测出位于鱼体轮廓边界内的灰度图像中所有符合预设鱼眼半径范围内的圆；步骤5，预设鱼眼中心至最近的鱼体轮廓边界的距离范围，然后计算出所有符合预设鱼眼半径范围内的圆的圆心至最近的鱼体轮廓边界的距离，并保留符合预设距离范围内的圆作为鱼眼的候选圆；步骤6，当只有一个候选圆时，直接执行步骤7；而当出现多个候选圆时，需要根据鱼眼特征优选一个候选圆的圆心作为鱼眼的中心；具体优选过程如下：统计候选圆的圆心在指定半径内的灰度均值μ和方差σ²：其中，Z_i为候选圆的圆心在指定半径内第i点像素的灰度值；将μ+kσ²作为指标，k为预设系数，选择指标最低的候选圆的圆心作为鱼眼的中心；步骤7，根据加工鱼种类判断鱼嘴张开是否会使鱼眼中心至鱼体轮廓边界最近的点落在鱼嘴的轮廓边界上；如果会，则执行步骤8；如果不会，则执行步骤9；步骤8，采用Graham扫描法获取鱼体轮廓边界的凸包络线，然后获取鱼眼中心的坐标(X0，Y0)，获取凸包络线上至该鱼眼中心最近的点的坐标(X1，Y1)，获取凸包络线对应的x轴坐标范围Xmin和Xmax后计算得到凸包络线的垂直中线对应的x轴坐标为X2＝(Xmax+Xmin)/2；步骤9，获取鱼眼中心的坐标(X0，Y0)，获取鱼体轮廓边界上至该鱼眼中心最近的点的坐标(X1，Y1)，获取鱼体轮廓边界对应的x轴坐标范围Xmin和Xmax后计算得到鱼体轮廓边界的垂直中线对应的x轴坐标为X2＝(Xmax+Xmin)/2；步骤10，判断鱼头和鱼腹的方向；当X0＞X2，表示鱼头向前；当X0＜X2，表示鱼头向后；当Y0＞Y1，表示鱼腹向上；Y0＜Y1，表示鱼腹向下。