[发明专利]一种蚕茧计数方法

说明书

技术领域

本发明涉及蚕茧计数技术领域，具体涉及一种蚕茧计数方法。

背景技术

当今社会的生物医学工程、遥感技术、军事、通讯、农业及工业等研究领域，经常需要统计类圆颗粒(比如玉米、大米等农作物种子、药片、钢材、细胞等)的数量来确定目标物的数量，检测目标物的质量。例如，医疗诊断上经常用测量人体血液的各类细胞数目来诊断人体的健康状况；工业上对打捆的钢材计数；农业上统计种子的发芽率及粮食的产量；生丝生产中检测绪下蚕茧的数目、蚕茧的剥茧层率来确定生产的生丝质量等。

目前的缫丝设备基本上是采用定纤控制系统的自动缫丝机，根据生丝规格要求自动控制生丝纤度，但是在生丝纤度的自动控制过程中由于车间温湿度变化、蚕茧的煮熟程度不同，以及生丝纤度控制机构间的差异等因素会引起生丝纤度的粗细变化。生丝纤度的粗细在实际生产过程中无法采用定量标示的方法进行直观反映，实验证实绪下蚕茧平均粒数与生丝纤度存在一一对应关系，可以通过检查绪下蚕茧粒数多少来了解纤度的变化情况，

以便进行实缫工艺参数的修正。传统的生丝生产管理是采用人工定期目测、手工记录、计算的方法，对每组缫丝设备绪下蚕茧粒数进行检测，这种方法存在着效率低、工作量大、实时效果差的缺点，不利于提高生丝品质、减少用工。因此，开发出能够快速、准确的自动判别绪下蚕茧粒数的计数系统，不仅能提高劳动生产率，而且还可以实现生丝纤度控制系统的实时修正，提高生丝质量。

公开号为CN103246920A的中国专利申请公开了一种蚕茧自动计数方法及系统，该方法中通过对灰度图像进行二值化处理，判断目标物体区域，然后根据目标物体区域的中心进行计数。由于可能出现蚕茧粘连的情况，进而出现目标物体区域无法区分，进而导致计数结果不准。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种蚕茧计数方法。

一种蚕茧计数方法，包括：

(1)采集蚕茧样本图像，并对采集到的蚕茧样本图像进行预处理，得到预处理后的图像；

(2)采用自适应阈值分割算法确定预处理后的图像的最佳阈值，利用该最佳阈值对预处理后的图像进行二值化，得到二值化图像；

(3)对所述二值化图像中进行连通区域进行标记，将二值化图像中的目标像素点标记为若干个连通区域，并统计各个连通区域的面积；

所述的目标像素点为二值化过程像素值大于最佳阈值的像素点；

(4)根据其面积计算各个区域的蚕茧个数，并以所有连通区域的蚕茧个数之和作为该蚕茧样本的蚕茧个数。

本发明在对采集到的图像进行与预处理和二值化将背景和蚕茧目标分离，确定二值化得到图像中目标像素点，并根据目标像素点的连通进行连通区域标记，将所述二值化图像中的目标区域标记为若干个连通区域，并统计各个连通区域的面积，根据面积计算蚕茧样本的蚕茧个数。

该方法过程简单，运算量小，适用于Android设备，可利用Android设备内置的摄像头直接采集蚕茧样本的图像，也可以通过其他设备获取蚕茧样本的图像，再发送给Android设备。

所述步骤(1)中对的预处理过程包括依次对采集到的蚕茧样本图像中值滤波、均值漂移和傅里叶变换。

均值漂移算法对于蚕茧图像来说比较合适，实现了一定的滤波去噪效果，关键是它能够增加求蚕茧中心、蚕茧边缘和背景之间的对比度，这对于后续进行图像分割是非常有用的，能够提高后续处理的精度。边界处的端点常常是伪端点，增加了蚕茧中心与边缘的对比度，能够加快图像分割的处理速度；傅里叶变换能够增加图像的亮度，(FFT变换)，本发明中通常采用快速傅里叶变换，但是由于FFT变换采用蝶形算法，在对图像FFT变换前需要进行一次中值滤波，提前消除椒盐噪声。

所述步骤(2)包括：

(2-1)以背景点为背景、蚕茧像素点为前景，采用Ostu法确定最佳阈值；

(2-2)令聚类后的图像中大于最佳阈值的像素点的像素值为255，令聚类后的图像中小于或等于最佳阈值的像素点的像素值为0，得到二值化图像。

所述步骤(2-1)包括如下步骤：

(2-11)预处理后的图像进行按行按列、从左到右、从上到下的扫描，获取最大像素值和最小像素值，以最大像素值与最小像素值和的一半作为初始阈；

(2-12)将预处理后的图像中小于初始阈值的所有像素点作为集合A，将大于或等于初始阈值的所有像素点作为集合B；

(2-13)分别以集合A中所有像素点的平均像素值和集合B中所有像素点的平均像素值作为第一参考值和第二参考值，以第一参考值和第二参考值的平均值为最佳阈值。