[发明专利]一种大米粒型检测的方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机图像处理技术领域，特别涉及一种大米粒型检测的方法。

背景技术

大米粒型是稻米品种的重要特征之一，通常使用长、宽、长宽比等信息来描述。大米粒型对其它主要品质指标(如胶稠度、整粒米率、直链淀粉含量等)有重要的影响，是商品大米分类和定价的主要依据之一。

目前，在国内对大米粒型的检测方法主要依靠人工利用直尺或微粒子计等测量工具进行测量。根据国家标准GB/T 17891-1999《优质稻谷》，大米粒型检测采用直尺测量，即随机数取完整无损的米粒10粒，平放于测量板上，按照头对头、尾对尾，不重叠、不留隙的方式，紧靠直尺摆成一行，读出长度，求其平均值即为米粒长度，米粒宽度测量方法类似，由此引起的人为误差较大；而采用微粒子计测量，由于米粒较小需要使用镊子夹住米粒测量，而且微粒子计测量米粒的一端不固定，会左右摇摆，在测量稻米粒型时要求两端平行，难操作，微粒子计每次只能测一粒大米，效率低，且样品不具有代表性。

随着机器视觉的发展，利用计算机图像处理技术可以快速而准确地获得大米粒型的信息，可以使检测人员从繁重的重复劳动中解脱出来。利用机器视觉进行检测，常用的算法有以下两种：最小外接矩形法，对二值图像进行轮廓追踪，得到一系列封闭区域，求出该轮廓的外切矩形，记录该矩形的长、宽；使图像逆时针旋转3°并重复上步；旋转30次后，统计每次旋转后封闭区域的矩形面积，求取封闭区域的最小外接矩形，记录最小外接矩形的长度和宽度；计算最小外接矩形的长宽比，即为大米的粒型，利用该方法进行大米粒型的计算，需要较大的计算量。另外一种方法为拟和椭圆法，将大米轮廓假设成椭圆，通过对米粒轮廓进行椭圆拟合，计算拟合后椭圆的长短轴，将长短轴作为大米的长度和宽度，从而计算米粒的粒型，由于大米轮廓并非真正椭圆，而且在轮廓拟合时也需要较大的计算量。

针对上述问题本发明提出了基于逐点搜索法的大米粒型检测方法，该方法计算量小，速度快，比国标规定方法更为准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种大米粒型检测的方法，其特征在于包括以下步骤：

获取米粒图像信息；

识别出整米粒和碎米粒；

计算大米粒型。

所述获取米粒图像信息具体包括下列步骤：

将米样置于图像采集器中，采集原始图像信息；

读取原始图像信息，并将背景色设置为与米粒颜色相区别的颜色，分割背景与米粒。

所述米样数量为10-1000粒。

所述分割背景与米粒的方法为迭代法。

所述迭代法具体包括下列步骤：

求出图像中的最大和最小灰度值Z₁和Z_k，令阈值初值T_k＝(Z₁+Z_k)/2；

根据阈值T_k将图像分割成目标和背景两部分，求出两部分的平均灰度值Z₀、Z_B；

求出新阈值T_k+1＝(Z₀+Z_B)/2；

若T_k＝T_k+1，则所得即为阈值，否则根据计算出的T_k值继续计算阈值，迭代计算。

所述分割背景与米粒时，背景颜色选择纯黑色即RGB(0，0，0)。

所述大米粒型计算具体包括下列步骤：

计算整米粒轮廓上每两点的距离，找出距离最大的两个像素点，两点距离做为大米粒的长L；

L将轮廓分割为两部分，分别找出两边轮廓上与L垂直距离最远的点，其距离分别记为R₁、R₂，R₁+R₂即为大米粒的宽W；

依次计算每粒整米粒的长度和宽度，求出总长度和总宽度，二者比值为大米长宽比，即粒型。