[发明专利]一种玉米自动检测方法

权利要求书

1.一种玉米自动检测方法，包括如下步骤：

a)尺寸过小检测：捕获背景图像；当前图像与背景图像做差；前景检测，得到玉米粒对应的像素点；连通域检测，得到玉米粒的尺寸；与经验阈值进行比较，过滤小尺寸玉米粒；

b)玉米粒整体颜色检测：玉米粒外轮廓提取；尖端点定位，所述尖端点为遍历轮廓，玉米粒上夹角值最大的位置；胚乳区域检测，所述胚乳区域是玉米粒表面上，亮度值较高的凹槽型区域；子叶部分检测，所述的子叶部分为玉米粒上，去除胚乳部分之外的剩余区域；色彩值提取；

c)玉米粒破损检测：玉米粒外轮廓提取；外轮廓平滑性检测；玉米粒对称性分析；

步骤c)中外轮廓平滑性检测具体步骤如下：

c21)遍历每一个轮廓点；

c22)找到当前轮廓点的前面第5个点，以及后面的第5个点；

c23)分别计算这两个点与当前点构成的夹角；

c24)遍历所有点的夹角值，如果某个夹角值小于120°，则预警，此时轮廓不具有平滑性；

步骤c)中玉米粒对称性分析具体步骤如下：

c31)遍历轮廓，找到玉米粒上夹角值最大的位置，作为尖端点；

c32)从尖端点出发，发射直线，与任意轮廓点连接起来；

c33)以当前连线作为对称轴，计算左右两侧的图像内容的对称性；

c34)找到配对数目最多的对称轴；

c35)如果最大对称性匹配的像素数目不到总数目的80％，则说明玉米粒不是完整的，某个部分出现了残缺；

d)虫洞检测：配置光源的角度和LED灯光的亮度，使得玉米粒表面全部都变成白色；孔洞位置，由于灯光无法得到反射，因此变成黑色小洞；在玉米粒区域内，对图像进行二值化，使得黑色小洞变成白色前景；连通域检测；找到所有的尺寸大于阈值的连通域；如果连通域的数目大于或者等于1，则说明玉米粒上存在孔洞，此时预警；

e)霉变检测：利用区域增长法，得到胚乳区域；将胚乳区域提取出来；对胚乳区域对应的像素值，进行亮度分析，得到直方图；在存在霉变点时，亮度直方图会出现两个波峰；找到两个波峰之间的分类阈值；对胚乳区域，利用上步找到的阈值进行二值化；连通域分析，得到最大连通域；最大连通域宽和高都大于20个像素的阈值，则说明存在霉变点，此时预警；

f)表面裂痕检测：在玉米粒的表面，进行边缘提取；过滤长度＜50像素的短边缘；对每一条长边缘，进行梯度分析；

步骤f)中对每一条长边缘，进行梯度分析的步骤是：

f31)遍历每一个边缘点；

f32)沿着边缘垂直的方向，采集像素进行分析；

f33)记录下边缘两侧，梯度值小于10的像素点位置，作为边缘的边界点；

f34)根据左右两侧，边缘的边界点的坐标差，得到当前边缘点对应的边缘宽度；

f35)如果当前边缘的所有点的边缘宽度都小于6个像素，则认为该线条是裂缝，否则是胚乳边缘；

f36)存在裂缝的情形，需要预警。

2.根据权利要求1所述的一种玉米自动检测方法，其特征在于：步骤a)中捕获背景图像在进行玉米粒检测之前，背景图像的获取步骤如下：

a11)利用摄像机，对着背景连续拍摄图像；

a12)检测该段时间的图像，是否存在运动目标，如果存在，则需要重新拍摄；

a13)如果该段图像都是静止的，则通过对所有图像计算均值，得到背景图。

3.根据权利要求1所述的一种玉米自动检测方法，其特征在于：步骤b)中胚乳区域检测的凹槽型区域的取得步骤为：

b31)从玉米尖端开始，向外搜索亮度值接近的区域；

b32)采用递归的方法，逐步向外扩展；

b33)直到扩展到遇到边界，停止；

b34)此时所有的扩展区域都是胚乳部分。