[发明专利]一种粘连谷粒的凹点检测与分割算法

权利要求书

1.一种粘连谷粒的凹点检测与分割算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在正常光照下，采集彩色谷粒图像，并允许谷粒之间存在粘连；

步骤二、将所述彩色谷粒图像转换为二值谷粒图像；

步骤三、统计所述二值谷粒图像中各谷粒连通区域面积，并删除面积小于100的连通区域；

步骤四、将删除面积小于100的连通区域后的谷粒连通区域面积中的最小谷粒连通区域的面积作为单个谷粒的面积S₀，再根据S₀计算单个谷粒的周长L₀；

步骤五、将所述二值谷粒图像中的谷粒连通区域分为两类，第I类谷粒连通区域Ω_I是指谷粒连通区域只包含单个谷粒，第II类谷粒连通区域Ω_II是指谷粒连通区域包含两个以上粘连谷粒；

步骤六、提取属于Ω_II的谷粒连通区域的轮廓；

步骤七、检测属于Ω_II的谷粒连通区域的凹点；

步骤八、对谷粒连通区域上的曲线段采用椭圆拟合，利用拟合椭圆分割出第I类谷粒连通区域Ω_I，对于剩下的谷粒连通区域，删除面积小于100的连通区域，再返回步骤五，直到将所有的第I类谷粒连通区域Ω_I从彩色谷粒图像中分割出来。

2.根据权利要求1所述的一种粘连谷粒的凹点检测与分割算法，其特征在于，所述步骤一中，在正常光照下，采集彩色谷粒图像，并允许谷粒之间存在粘连，具体包括以下步骤：

将谷粒置于不反光的黑色背景布上，并允许谷粒之间存在粘连；

在正常光照下，将手机置于谷粒正上方进行拍摄，得到彩色谷粒图像。

3.根据权利要求2所述的一种粘连谷粒的凹点检测与分割算法，其特征在于，所述步骤二中，将彩色谷粒图像转换为二值谷粒图像，具体包括如下步骤：

将彩色谷粒图像中各像素的红色值、绿色值和蓝色值相加，得到m，当m≥200，则将该像素看作谷粒，用1表示，反之，m200，则将该像素看作背景，用0表示，从而将彩色谷粒图像转换为二值谷粒图像。

4.根据权利要求3所述的一种粘连谷粒的凹点检测与分割算法，其特征在于，所述步骤三中，统计二值谷粒图像中各谷粒连通区域面积，删除面积小于100的连通区域，具体包括如下步骤：

对于步骤二得到的二值谷粒图像，统计像素值等于1的各连通区域中所包含的像素数目，并将像素数目作为连通区域的面积；

删除面积小于100的连通区域。

5.根据权利要求4所述的一种粘连谷粒的凹点检测与分割算法，其特征在于，所述步骤四中，将删除面积小于100的连通区域后的谷粒连通区域面积中的最小谷粒连通区域的面积作为单个谷粒的面积S₀，再根据S₀计算单个谷粒的周长L₀，具体包括如下步骤：

根据步骤三得到的各谷粒连通区域的面积，将删除面积小于100的连通区域后的谷粒连通区域面积中的面积最小的谷粒连通区域的面积作为单个谷粒的面积S₀；

谷粒的形状可以看作是椭圆形，对于固定品种的谷粒，其对应椭圆长半轴长a与短半轴长b之间的比值为固定值η，即a＝ηb；根据椭圆面积公式S₀＝πab，得到进一步根据椭圆周长公式L＝2πb+4(a-b)，得到单个谷粒的周长