[发明专利]小麦穗部小穗识别计数方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的小麦穗部小穗识别计数方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1.小麦穗部图像采集：采集小麦穗部正视图像时采用单侧条形LED光源倾斜照射，工业相机背光拍摄，获取麦穗正视图像；

S2.小麦穗部图像竖直旋转：对所述采集到的正视图像进行自适应中值滤波，以去除图像中存在的椒盐噪声；对滤除噪声后的图像进行直方图均衡化；对直方图均衡化处理后的图像进行二值化以及形态学处理；对经过形态学处理后的二值图像进行单连通区域标记，获得图像中麦穗倾斜角度；最后将原彩色图像旋转上述角度，以使麦穗长度方向旋转到竖直方向；

S3.图像二值化：对旋转后的原图像进行剪切，保证后续图像处理输入图像大小一致；对剪切后的图像进行灰度化、二值化；对二值化后的图像进行开运算；对开运算后的图像进行去除小面积，得到后续图像处理所需要的麦穗二值图像；

S4.行像素求和：对小麦穗部二值图像沿穗轴方向按行像素求和得到行像素和曲线图；

S5.行像素和曲线图平滑滤波处理：利用五点三次平滑滤波算法原理对行像素求和曲线进行平滑滤波处理；

S6.分离茎秆和穗头部分：依据麦穗二值图像茎秆部分与穗头部分宽度差异，通过在平滑后的行像素和曲线图中设定阈值y0分离茎秆和穗头部分；

S7.行像素和曲线图计算小穗数包括步骤：在穗头部分行像素和曲线图提取极值点，再计算极大值数量，即波峰数，进而计算小麦穗部总小穗数；

S8.行像素和曲线图提取极值：步骤S7中的所述提取极值是依据函数f(x)在其定义域x上取得极值的第二充分条件：设f(x)在x₀处具有二阶导数，且f′(x₀)＝0，f″(x₀)≠0，那么当f″(x₀)＜0时，函数f(x)在x₀处取得极大值；当f″(x₀)＞0时，函数f(x)在x₀处取得极小值；

S9.行像素和曲线图极大值数量的计算公式为：NP＝(N+1)/2，其中，N为穗头部分所提取的极值点总数，为奇数，NP为极大值点数量，即波峰数量；

S10.小麦穗部总小穗数的计算公式为：S＝2NP+1，其中，S为小麦穗部总小穗数。