[发明专利]一种基于凹点匹配的玉米穗部粘连籽粒分割方法及系统

权利要求书

1.一种基于凹点匹配的玉米穗部粘连籽粒分割方法，其特征在于，包括：

步骤1.在玉米穗部的籽粒分割图存在粘连籽粒时，获取所述粘连籽粒的轮廓最小凸闭包；

步骤2.获取所述粘连籽粒的轮廓最小凸闭包的匹配凹区以及对应的分割凹点对；

步骤3.根据所述分割凹点对所述粘连籽粒进行分割；

所述步骤2包括：

步骤2-1.将所述粘连籽粒的轮廓最小凸闭包与所述粘连籽粒的原轮廓进行异或处理，得到凹区区域；

步骤2-2.比较所述凹区区域与预设的区域面积阈值，删除小于区域面积阈值的凹区区域，得到预处理后的凹区区域；

步骤2-3.将所述预处理后的凹区区域进行凹区匹配，得到所述匹配凹区；

步骤2-4.根据平面欧式距离公式，确定使得各所述匹配凹区的欧式距离最短的一对像素点，该一对像素点即为一个所述分割凹点对；

所述步骤2-3，具体包括：

步骤S341：标记所述预处理后的凹区区域中的每个凹区为未匹配；

步骤S342：分别计算S341中每个凹区的中心点坐标；

步骤S343：对当前凹区，遍历标记为未匹配的凹区，寻找凹区中心点y坐标差值绝对值最小的另一凹区，标记两个凹区为匹配；

步骤S344：对剩余未匹配凹区进行S343操作，直到所有凹区都匹配为止，从而得到所述匹配凹区；

其中，所述粘连籽粒的粘连情况为纵向单行粘连。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1，之前还包括：

步骤A.获取未脱粒的玉米果穗的穗部图像；

步骤B.对穗部图像进行籽粒预分割，得到籽粒分割图；

步骤C.在所述籽粒分割图中提取各籽粒的轮廓，得到单个籽粒的形状因子；

步骤D.根据所述单个籽粒的形状因子判断所述籽粒分割图中是否存在粘连籽粒。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤1-1.在玉米穗部的籽粒分割图存在粘连籽粒时，对所述粘连籽粒的轮廓进行孔洞填充，并删除籽粒分割图中的非粘连籽粒；

步骤1-2.根据Jarvis步进法获取所述粘连籽粒的轮廓最小凸闭包。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

根据bresenham改进算法依次连接各所述分割凹点对，对所述粘连籽粒进行分割。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

步骤B-1.提取籽粒分割图中的玉米果穗穗部中心部分作为感兴趣区域ROI；

步骤B-2.提取所述ROI的红色通道信息，并根据高斯滤波方法对所述ROI进行去噪；

步骤B-3.对去噪后的ROI进行籽粒预分割，得到籽粒分割图。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤D，包括：

步骤D-1.获取所述籽粒分割图中的全部籽粒轮廓，以及获取各籽粒轮廓的像素面积和像素周长；

步骤D-2.比较各籽粒轮廓的像素面积及预设的面积阈值，删除像素面积小于所述面积阈值的籽粒轮廓，得到预筛后的籽粒轮廓；

步骤D-3.根据预筛后的各籽粒轮廓的像素面积和像素周长，计算得到预筛后的籽粒轮廓的形状因子；

步骤D-4.若经判断获知预筛后的籽粒轮廓的形状因子中存在大于预设的形状阈值的形状因子，则确认形状因子大于预设的形状阈值的籽粒轮廓为粘连籽粒。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤D-3中的所述形状因子为圆形度其中，A为目标像素面积，l为目标像素周长。