0再除以該水果的HIS色彩空間 格式圖像的像素總數(shù)C，計算得到該水果的歸一化色度直方圖向量P :
[0025] P = 100H/C
[0026] 其中，C為該水果的HIS色彩空間格式圖像的像素總數(shù)。
[0027] 本發(fā)明具有的有益效果是：
[0028] 本發(fā)明采用水果圖像的歸一化色度直方圖進行分級閾值，比較歸一化色度直方圖 向量的元素兩段不同元素的累加值來進行水果按表面顏色分級，計算速度快。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明實施例第一級樣本水果的水果灰度圖像。
[0030] 圖2是本發(fā)明實施例第二級樣本水果的水果灰度圖像。
[0031] 圖3是本發(fā)明實施例繪制得到的歸一化色度直方圖。
[0032] 圖4是本發(fā)明實施例的機器視覺系統(tǒng)示意圖。
[0033] 圖中：2、鏡頭，3、相機支架，4、LED燈條，5、光照箱，6、計算機。
【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0035] 本發(fā)明采用紅棗作為具體實施例的水果，其具體實施過程如下：
[0036] 如圖4所示，機器視覺系統(tǒng)由彩色CCD相機（DFK 23G445, The Imaging Source Europe GmbH)、相機支架3、四根LED燈條4 (長370mm，寬38mm)、光照箱5和計算機6組成， 彩色C⑶相機通過相機支架3安裝在光照箱5上，彩色C⑶相機下方的光照箱5的內(nèi)壁四 邊安裝有四根LED燈條4,彩色C⑶相機的鏡頭2朝向正下方，焦距為12mm。
[0037] 1)采集圖像。從同一批次的水果中選取兩個具有不同表面顏色的水果作為樣本， 分別記為第一級水果Sl和第二級水果S2,然后分別送入機器視覺系統(tǒng)，得到如圖1和圖2 所示的數(shù)字圖像，對數(shù)字圖像去除背景，得到水果樣本圖像。
[0038] 2)計算歸一化色度直方圖向量。將每一幅水果樣本圖像轉(zhuǎn)化為HIS色彩空間格 式，分別計算其色度分量的直方圖向量氏和!1 2分別記錄色度值1(1=0，1，~255)在第一 級水果Sl和第二級水果S2圖像中出現(xiàn)的次數(shù)，用CdP C 2分別記錄第一級水果Sl和第二 級水果S2的像素總數(shù)，用向量氏和H 2分別乘以100再除以C JP C 2，得到歸一化色度直方 圖向量pjp P 2，即以下公式：
[P, =100/7, / C1
[0039] { (R =100/7:/C2
[0040] 式中，？1表示第一級水果SI的歸一化色度直方圖向量，P 2表示第二級水果S2的歸 一化色度直方圖向量，氏表示第一級水果Sl的色度直方圖向量，！12表示第二級水果S2的 色度直方圖向量，(^表示第一級水果Sl的像素總數(shù)，C 2表示第二級水果S2的像素總數(shù)。
[0041] 3)在同一張圖上繪制兩個樣本水果的歸一化色度直方圖。如圖3所示，以色度值 為橫軸，以歸一化色度直方圖向量值為縱軸，在同一個直角度坐標圖上分別繪制第一級水 果Sl的歸一化色度直方圖向量P 1和第二級水果S2的歸一化色度直方圖向量P2，得到如圖 3所示的歸一化色度直方圖。
[0042] 4)設(shè)定分級閾值。記第一級水果Sl的歸一化色度直方圖和第二級水果S2的歸一 化色度直方圖的主峰起點色度值為T1，第一級水果Sl的歸一化色度直方圖和第二級水果 S2的歸一化色度直方圖的主峰交叉點色度值為T2,第一級水果Sl的歸一化色度直方圖和 第二級水果S2的歸一化色度直方圖的主峰終點色度值為T3。
[0043] 5)分級。再按步驟1)~2)對被測水果進行處理，計算得到所有被測水果的歸一 化色度直方圖向量P，將色度值在Tl和T2之間的歸一化色度直方圖向量P的元素累加得到 第一色度頻度累加值Ml，將色度值在T2和T3之間的歸一化色度直方圖向量P的元素累加 得到第二色度頻度累加值M2。例如，對于M1>M2的水果，則將其分級為第一級水果S1，否則 分級為第二級水果S2。
[0044] 與其它方法相比，本發(fā)明將水果按表面顏色分級的分級方法只須計算歸一化色度 直方圖向量的元素兩段不同元素的累加來即可進行分級，在MATLAB軟件進行的計算表明， 對紅棗圖像的歸一化色度直方圖向量按上述方法進行分級1000次所需的時間僅為0. 062 秒，計算速度快。
[0045] 上述【具體實施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的 精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范 圍。
【主權(quán)項】
1. 一種基于歸一化色度直方圖的水果按表面顏色分級方法，其特征在于該方法的步驟 如下： 1) 采集圖像：從同一批次的水果中選取兩個具有不同表面顏色的水果作為兩個樣本 水果，通過機器視覺系統(tǒng)獲取其各自的原始數(shù)字圖像，去除背景得到水果樣本圖像； 2) 計算歸一化色度直方圖向量：將水果樣本圖像轉(zhuǎn)化為HIS色彩空間格式圖像，然后 計算得到水果各自的歸一化色度直方圖向量P ; 3) 在同一張圖上繪制兩個樣本水果的歸一化色度直方圖； 4) 設(shè)定水果分級的閾值：由上述得到的歸一化色度直方圖，將歸一化色度直方圖的主 峰起點色度值記為Tl，將歸一化色度直方圖的主峰交叉點色度值記為T2,將歸一化色度直 方圖的主峰終點色度值記為T3 ; 5) 被測水果分級：將所有被測水果均重復(fù)上述步驟1)~2)采集圖像并處理計算得到 各自的歸一化色度直方圖向量P，然后通過計算比較對所有被測水果進行分級。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于歸一化色度直方圖的水果按表面顏色分級方法，其 特征在于：所述步驟3)繪制樣本水果的歸一化色度直方圖具體為：以HIS色彩空間格式圖 像的色度值為橫軸，以歸一化色度直方圖向量P的值為縱軸，在同一個直角坐標圖上分別 繪制得到兩個樣本水果的歸一化色度直方圖向量P得到一個歸一化色度直方圖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于歸一化色度直方圖的水果按表面顏色分級方法，其 特征在于：所述步驟5)由歸一化色度直方圖向量P進行計算比較的過程具體如下：將被測 水果的色度值在主峰起點色度值Tl和主峰交叉點色度值T2之間的歸一化色度直方圖向量 P的元素累加得到第一色度頻度累加值Ml，將被測水果的色度值在主峰交叉點色度值T2和 主峰終點色度值T3之間的歸一化色度直方圖向量P的元素累加得到第二色度頻度累加值 M2 ;將M1>M2的水果分為第一級水果，否則將被測水果分為第二級水果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于歸一化色度直方圖的水果按表面顏色分級方法，其 特征在于：所述的每個水果的歸一化色度直方圖向量P具體采用以下方式計算：由HIS色 彩空間格式圖像計算其色度分量的直方圖向量H，獲得色度值在該水果的HIS色彩空間格 式圖像中出現(xiàn)的次數(shù)，采用以下公式計算得到該水果的歸一化色度直方圖向量P : P = 100H/C 其中，C為該水果的HIS色彩空間格式圖像的像素總數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于歸一化色度直方圖的水果按表面顏色分級方法。選取兩個具有不同表面顏色的水果作為樣本，獲取原始數(shù)字圖像去除背景得到水果樣本圖像；轉(zhuǎn)化為HIS色彩空間格式圖像，計算得到歸一化色度直方圖向量；繪制樣本水果的歸一化色度直方圖；設(shè)定水果分級的閾值：將被測水果采集圖像并處理計算得到歸一化色度直方圖向量，然后計算比較進行分級。本發(fā)明采用水果圖像的歸一化色度直方圖進行分級閾值，比較歸一化色度直方圖向量的元素兩段不同元素的累加來進行水果按表面顏色，計算處理速度快。
【IPC分類】B07C5-342
【公開號】CN104741325
【申請?zhí)枴緾N201510170649
【發(fā)明人】饒秀勤, 應(yīng)義斌, 傅霞萍, 謝麗娟
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月13日