[发明专利]基于改进的链码法的棉花顶检测方法

权利要求书

1.一种基于改进的链码法的棉花顶检测方法，其特征在于，包括：

S1.采集棉花株顶灰度图像并二值化，将所述棉花株顶二值图像中两叶一芽轮廓区域进行合并，得到棉花株顶轮廓二值图像；将棉花株顶二值图像中两叶一芽轮廓区域进行合并的方法为：

获取棉花株顶灰度图像中两叶一芽轮廓区域的最小外接矩形，将两叶一芽轮廓区域的最小外接矩形中所有像素点标记为1，获取芽的最小外接矩形左侧中点坐标F（x,y）,和右侧中点坐标J(x,y)；

获取左叶最小外接矩形的左侧中点坐标G（x,y），获取右叶最小外接矩形的右侧中点坐标H(x,y)；

分别以芽的最小外接矩形两侧中点坐标建立窗口，将窗口分别沿和移动，直至窗口中心点F，J分别到达G,H点，将窗口经过区域的像素点全部标记为1，得到两叶一芽合并后的棉花株顶轮廓图像；

S2.利用链码法对棉花株顶轮廓二值图像进行编码，得到棉花株顶轮廓每一个边界点的链码；链码法的具体的施行步骤具体为：

S21.定位边界起点,按先从左到右，再从上到下逐像素探测的方法搜寻到第一个边界点，找到第一个边界点，记录链码，因为一直是从左往右，因此第一个边界点的链码为0；

S22.确定探测始点，由当前边界点指向上一个边界点构成一个矢量方向，再由此方向顺时针旋转45度，得到的当前边界点的8邻点中的点即为探测始点；

S23.从探测始点开始顺时针检测，找到下一边界点，找到下一边界点后将进入该点的链码值存入链码表，并将该边界点置为当前边界点；重复步骤S22-S23，直到回到第一个边界点；

S3.以棉花株顶轮廓中的第一个边界点为中心设置初始窗口，获取该初始窗口中下一个边界点的链码方向，若窗口中下一边界点的链码方向与该边界点的链码方向相同，增加初始窗口步长；若下一边界点的链码方向与该边界点的链码方向不同，以不同的边界点为新的中心利用初始窗口再次进行遍历，直至将所有边界点的链码遍历完成；得到遍历过程中所有窗口的步长及每个窗口中所包含的链码；

S4. 将获得的每一个窗口中所包含的链码进行合并得到遍历后棉花株顶轮廓中新的边界点链码；

S5.利用得到的棉花株顶轮廓中新的边界点链码及每个窗口的步长获取棉花株顶轮廓区域的几何特征；

S6.将所述棉花株顶轮廓区域的几何特征作为神经网络的输入，将棉花株顶轮廓区域标记图像作为输出对神经网络进行训练，利用训练好的神经网络对棉花株顶图像中的棉花株顶轮廓区域进行检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进的链码法的棉花顶检测方法，其特征在于，以棉花株顶轮廓中的第一个边界点为中心设置初始窗口，获取该初始窗口中下一个边界点的链码方向的方法为：

以绵花株顶轮廓的第一个边界点为窗口中心建立窗口，所述窗口大小为（n+2i）x（n+2i），其中，n为窗口的初始大小，i为窗口步长；顺时针遍历该窗口的八邻域，获取邻域中下一个边界点的链码方向。

3.根据权利要求2所述的一种基于改进的链码法的棉花顶检测方法，其特征在于，将获得的每一个窗口中所包含的链码进行合并的方法为：

获取同一窗口中每次增加窗口步长后遍历得到的所有链码方向相同的边界点，将所有边界点的链码合并，根据合并后的链码表示该窗口中所有边界点的链码。

4.根据权利要求1所述的一种基于改进的链码法的棉花顶检测方法，其特征在于，得到遍历后棉花株顶轮廓中新的边界点链码后，还包括：

获取遍历后得到的棉花株顶轮廓中所有边界点的坐标，计算两两相邻边界点的距离，根据两两相邻边界点的距离取值范围筛选离散点；

所述两两相邻边界点的距离取值范围为：，其中，d表示两两相邻边界点的距离，i为窗口步长；

当时，该两两相邻边界点中的下一个边界点为离散点，获取将离散点去除后所有边界点的链码。