專利名稱：基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機圖像處理技術(shù)，特指一種基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法及其裝置，其可用于家蠶卵質(zhì)量檢測中單位重量蠶卵良卵和不良卵個數(shù)的計算機自動統(tǒng)計。
背景技術(shù)：
目前在我國對單位重量蠶卵良卵和不良卵個數(shù)的指標(biāo)的檢測都是通過肉眼辨別、手工計數(shù)來完成，由于蠶卵體積小、數(shù)量多，工作量大，工作人員眼睛極易疲勞，效率低，統(tǒng)計結(jié)果易受檢驗員主觀因素影響，從而對檢測結(jié)果造成影響。
同時，手工檢測時如操作不當(dāng)，還易損傷蠶卵。經(jīng)檢索，基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)的方法及其裝置，未有相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用計算機視覺來取代人工進行蠶卵的檢測與計數(shù)的基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法及其裝置，其可提高效率、降低操作人員勞動強度，使得檢測結(jié)果更為客觀，同時輔以計算機的數(shù)據(jù)管理功能，提高檢測的自動化程度。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案為本發(fā)明方法的特征在于通過工業(yè)攝像機、圖像采集卡將單位重量蠶卵圖像圖像采集到計算機，然后進行圖像預(yù)處理、圖像分割、蠶卵識別與計數(shù)，顯示并打印檢測，實現(xiàn)蠶卵統(tǒng)計與計數(shù)。
上述圖像預(yù)處理采用中值濾波算法。
上述圖像分割采用基于區(qū)域增長的分割算法。
上述蠶卵識別中的粘連蠶卵的分離采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的腐蝕、膨脹運算。
實現(xiàn)上述方法的裝置設(shè)有載物臺，其特征在于設(shè)有依次連接的工業(yè)攝像機、圖像采集卡、計算機檢測系統(tǒng)。
上述裝置采用冷光源作為光源。
本發(fā)明的有益效果為采用計算機圖像處理技術(shù)，自動進行圖像采集、圖像濾波、圖像分割、蠶卵識別計數(shù)，自動生成圖文檢驗報告。與現(xiàn)有的人工方法相比，所采用手段具有本質(zhì)的不同，技術(shù)上更為先進。采用本發(fā)明進行蠶卵的統(tǒng)計計數(shù)，速度快(小于8秒，而人工檢驗大約數(shù)分鐘)，不會引起檢驗員視覺疲勞，操作簡單，檢驗結(jié)果客觀，同時便于檢驗單位對檢驗結(jié)果等數(shù)據(jù)資料的存儲、管理。


圖1為本發(fā)明裝置的示意2為本發(fā)明的計算機圖像處理技術(shù)處理流程3為蠶卵圖像的分割與分類(a原始圖像b良卵c不良卵d背景)圖4為粘連蠶卵的分離(a粘連蠶卵b腐蝕c膨脹)1.載物臺 2.工業(yè)攝像機 3.圖像采集卡 4.冷光源 5.計算機 6.打印機具體實施方式
本發(fā)明實施例采用三星SCC-421AP工業(yè)攝像機，內(nèi)帶DSP處理，具有較大的變焦比，同時可通過RS-485接口由計算機控制其操作。
采用天敏2000SDK圖像采集卡，可以實時采集768*576的真彩圖像。
其工作過程如下1.通過工業(yè)攝像機、圖像采集卡將單位重量蠶卵圖像圖像采集到計算機。
2.采用中值濾波算法進行圖像預(yù)處理。圖像濾波的目的在于濾除蠶卵及其背景上的雜質(zhì)以及成像過程中的噪聲干擾等，本實施例采用7×7十字模板。模板中心即為當(dāng)前處理的像素，相鄰像素如對應(yīng)的模板中的值為‘1’表示該像素參與濾波運算，為‘0’則表示不參與濾波運算。
中值濾波算法為對圖像從第3列到W-3列，第3行到H-3行的每一個像素進行如下運算pSTEP1取一新像素f(i，j)STEP2根據(jù)圖3所示模板取其相鄰相素STEP3對所取像素分別按R、G、B三維進行排序STEP4取排序后的中間元素值作為當(dāng)前像素值STEP5如已遍歷完所有像素退出，否則轉(zhuǎn)STEP13.采用基于區(qū)域增長的圖像分割算法將圖像按其屬性分割成背景、良卵和不良卵三部分。
區(qū)域增長分割算法為STEP1從圖像中選取一個未經(jīng)遍歷的像素S0作為種子
STEP2根據(jù)下述規(guī)則確定其未經(jīng)分割的相鄰像素Si是否和S0屬于同一類STEP3如屬于同一類則將其劃為同一區(qū)域Ri，然后再以該Si為種子S0，轉(zhuǎn)STEP2STEP4如遍歷完所有像素退出，否則轉(zhuǎn)STEP1判斷一個像素Si是否屬于其相鄰區(qū)域Ri的規(guī)則為1)像素Si和其相鄰的、已屬于區(qū)域Ri的像素Sj的特征差異Tj是否小于設(shè)定閾值K1。
2)像素Si和其相鄰區(qū)域Ri中所有像素的特征均值Tm的差異是否小于設(shè)定閾值K2。
背景、良卵和不良卵的區(qū)分主要通過顏色特征來進行。三者的顏色特征可在系統(tǒng)操作時由操作員在圖像上指定，經(jīng)過區(qū)域增長的分割算法后即得到背景、良卵和不良卵三類區(qū)域。
4.采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的腐蝕、膨脹運算來分離粘連蠶卵。
經(jīng)分割后的良卵和不良卵圖像中會有大量的蠶卵粘連現(xiàn)象，為了便于準(zhǔn)確計數(shù)，需要將粘連蠶卵分離。對圖像分割后的良卵和不良卵圖像若干次腐蝕，同時確保原圖像的最小區(qū)域不至于被腐蝕消失，最后得到若干個互不相鄰的種子。
然后以這些種子為中心，在分割后的圖像基礎(chǔ)上，進行膨脹運算，運算過程中確保各個區(qū)域不會連通，最后得到互不粘連的蠶卵圖像。
5.對良卵和不良卵圖像中子區(qū)域的個數(shù)進行統(tǒng)計，獲得良卵數(shù)和不良卵數(shù)，完成蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)。
權(quán)利要求
1.基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法，其特征在于通過工業(yè)攝像機、圖像采集卡將單位重量蠶卵圖像采集到計算機，然后進行圖像預(yù)處理、圖像分割、蠶卵識別與計數(shù)，顯示并打印檢測，實現(xiàn)蠶卵統(tǒng)計與計數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法，其特征在于上述圖像預(yù)處理采用中值濾波算法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法，其特征在于上述圖像分割采用基于區(qū)域增長的分割算法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法，其特征在于上述蠶卵識別中的粘連蠶卵的分離采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的腐蝕、膨脹運算。
5.實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法的裝置設(shè)有載物臺(1)，其特征在于設(shè)有依次連接的工業(yè)攝像機(2)、圖像采集卡(3)、計算機檢測系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)裝置，其特征在于上述裝置采用冷光源作為光源。
全文摘要
本發(fā)明涉及計算機圖像處理技術(shù)，特指一種基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法及其裝置，其可用于家蠶卵質(zhì)量檢測中單位重量蠶卵良卵和不良卵個數(shù)的計算機自動統(tǒng)計。其通過工業(yè)攝像機、圖像采集卡將單位重量蠶卵圖像采集到計算機，然后進行圖像預(yù)處理、圖像分割、蠶卵識別與計數(shù)，顯示并打印檢測，實現(xiàn)蠶卵統(tǒng)計與計數(shù)。本發(fā)明涉及計算機圖像處理技術(shù)，特指一種基于數(shù)字圖像處理的蠶卵自動統(tǒng)計計數(shù)方法及其裝置，其可用于家蠶卵質(zhì)量檢測中單位重量蠶卵良卵和不良卵個數(shù)的計算機自動統(tǒng)計?？商岣咝省⒔档筒僮魅藛T勞動強度，使得檢測結(jié)果更為客觀，同時輔以計算機的數(shù)據(jù)管理功能，提高檢測的自動化程度。
文檔編號A01K67/04GK1486599SQ0313181
公開日2004年4月7日 申請日期2003年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月9日
發(fā)明者韓斌, 汪萍, 蘇勇, 李奕仁, 王衛(wèi)東, 沈興家, 高尚, 程嘉翎, 李桂芳, 韓 斌 申請人:華東船舶工業(yè)學(xué)院