[发明专利]一种大蒜蒜瓣朝向机器视觉自动识别方法

说明书

本发明涉及一种蒜瓣朝向机器视觉自动识别方法。主要由图像处理硬件系统和蒜瓣朝向识别软件组成。图像处理硬件系统包括黑白工业相机和条形光源，PLC控制，工控机。蒜瓣朝向软件将结合图像处理硬件系统将蒜瓣的朝向角度识别出来。本发明的特点在于对于形状规则和不规则的蒜瓣都有很好的识别蒜瓣朝向的功能。

技术领域

本发明涉及一种农作物种子朝向机器视觉自动识别方法，特别涉及一种蒜瓣朝向机器视觉自动识别方法。

背景技术

我国是大蒜产量大国，其种植面积和出口量都居世界前列。目前我国大蒜播种技术有人工、半机械和纯机械三种方式。人工和半机械方式能控制蒜瓣的朝向，但效率低下；而纯机械方式虽提高了效率，但不能很好的控制蒜瓣的朝向。为了提高大蒜的产量，应尽量保证大蒜的方向。

发明内容

为解决上述问题，本发明目的在于提供一种通过计算机机器视觉的方式自动识别蒜瓣瓣尖朝向的方法，能够准确的确定出瓣尖的朝向和角度。

为解决上述技术问题，本发明一种蒜瓣朝向机器视觉自动识别方法主要由图像处理硬件系统和蒜瓣朝向识别软件组成，图像处理硬件系统包括黑白工业相机和条形光源，PLC控制，工控机。其特征在于：

所述图像处理硬件系统采用所述黑白工业相机与蒜瓣成一定夹角放置，所述条形光源与蒜瓣成一定角度打光采集图像。所述蒜瓣朝向识别软件利用所述图像处理硬件系统采集蒜瓣图像之后，根据蒜瓣长宽确定其主轴位置和角度，主轴两端点区域分别为蒜瓣尖部和根部，通过算法编写，采用改进的角点检测算法获取检测区域内角点及其曲率在图像上识别出蒜瓣头尾，计算出蒜瓣的朝向。

本发明中：蒜瓣通过黑色或深色滑道进入所述图像处理硬件系统采集图像的位置，进行实时采集蒜瓣图像，随后将采集到的图像信息转换为数字信号传入工控机，然后经过所述蒜瓣朝向识别软件将得到的数字信号进行软件处理：采集的图像可能存在噪声，为消除噪声干扰，采用中值滤波方式，可在保留边缘信息的同时减弱噪声的影响。为了将蒜瓣和背景区分开，需要进行图像分割，经过多种阈值方法实验，采用otsu自动阈值算法能较好将蒜瓣和背景区分开，提取出蒜瓣。根据蒜瓣长宽确定其主轴位置和角度，主轴两端点区域分别为蒜瓣尖部和根部，因此选择这两部分为检测区域。瓣尖和根部比较发现大部分蒜瓣的瓣尖部分的弯曲程度比根部的弯曲程度大且面积变化幅度大，可获取区域内的面积，比较面积变化幅度，变化幅度大的即为瓣尖所在区域，为进一步精确可采用改进的角点检测算法获取检测区域内角点及其曲率，曲率最大的点即为瓣尖上的点，此点及其位置信息即为蒜瓣瓣尖位置，从而得到蒜瓣朝向以及角度，最后将蒜瓣朝向角度结果给PLC，PLC控制机械进行分拣。

本发明的优点在于：对于形状规则和不规则的蒜瓣采用此种方法都可以很好的实现蒜瓣朝向的功能。附图说明：说明书附图图1是该方法检测出来的蒜瓣朝向检测结果图。