[发明专利]一种基于距离等高线的双黄鸭蛋自动视觉检测方法

摘要

本发明公开了一种基于距离等高线的双黄鸭蛋自动视觉检测方法，涉及农产品无损检测技术领域。其装置是：在暗箱底部正中间设置光源，光源正上方放置待测鸭蛋，待测鸭蛋正上方放置工业相机，工业相机通过数据传输线与计算机相连；其方法包括下列步骤：①鸭蛋图像的采集；②鸭蛋图像的预处理；③蛋黄特征的提取；④判断鸭蛋是否有是双黄蛋。本发明针对每一个鸭蛋单独分析是否为双黄蛋，不依赖大样本统计分析；对蛋黄区域特征的提取，采用对灰度图的腐蚀膨胀，并自动取阈值，获得的蛋黄轮廓更加准确；利用等高线来区分双黄蛋和单黄蛋，更加直观和准确；该方法鲁棒性强，适用范围广。

主权项

1.一种基于距离等高线的双黄鸭蛋自动视觉检测方法，其装置由暗箱（1）、光源（2）、工业相机（4）、计算机（5）组成；在暗箱（1）底部正中间设置光源（2），光源（2）正上方放置待测鸭蛋（3），待测鸭蛋（3）正上方放置工业相机（4），工业相机（4）通过数据传输线与计算机（5）相连；其特征在于包括下列步骤：①鸭蛋图像的采集将一枚待测鸭蛋放置在暗箱内，启动工业相机拍照，获得鸭蛋的透射光图像；②鸭蛋图像的预处理A、读取拍摄的RGB图像I1,把从图像I1中提取的R分量与G分量相加，使用最大类间方差法获得图像二值图，对二值图腐蚀膨胀，去掉鸭蛋轮廓附近的干扰，获得完整的鸭蛋轮廓二值图I2；B、叠加三次单通道图像I2，得到三通道图像，再与图像I1相乘，获得背景全黑、前景鸭蛋不变的RGB图像I3；C、提取图像I3的G分量，获得图像I3G，通过高帽滤波、低帽滤波和锐化，获得增强蛋黄区域对比度的灰度图像I4；③蛋黄特征的提取Ⅰ、对灰度图像I4进行基于开的重建操作，获得灰度图像I5，其中腐蚀操作的结构元素使用圆形，结构元素大小采取基于I5整体亮度低于某一阈值而自动获取；Ⅱ、图像I5中蛋清区域亮度最高，使用局部极大值，获得二值图像I6，图像I6由外向内分三层，分别是黑色的背景、白色的蛋清和黑色的蛋黄；Ⅲ、对二值图像I6取反后，得到白色蛋黄、黑色蛋清、白色背景，利用单通道的叠加方法，把背景变黑；最后中值滤波，得到二值图像I7；④判断鸭蛋是否有是双黄蛋ⅰ、首先判断二值图像I7的联通区域的个数n，如果个数n为2，则说明是双黄蛋，如果个数n就是1，进行下一步操作；ⅱ、计算二值图像I7的欧几里得矩阵D，再对D作距离归一化，画出以较小等级分级的等高线图D2；观察D2可知，若为双黄蛋，左右必有两个数值相同，但不相连的等高线，若为单黄蛋，只有一系列严格单调递减的等高线；ⅲ、提取D2中的等高线数值C，对C进行降序排列，如果是严格单调递减序列，则说明此鸭蛋为单黄蛋,如果有连续的两个数值v相等，则说明此鸭蛋为双黄蛋，进入下一步操作；ⅳ、对等高线图D2取反得图像D3，并在D3中指定对应在D2图中等高线大于v值处取得极小值；对D3使用分水岭操作,再与I7进行逻辑操作“与”，得到分割出两个蛋黄的二值图像L，并以方框标出蛋黄。