一种基于图像处理的甘蔗蔗节的识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像处理的甘蔗蔗节的识别方法，其包括：一，将原始图像转为灰度图像并进行中值滤波和二值化处理；二，将步骤一得到的图像黑白两色置换，去除非线性结构元的部分；三，将步骤一的灰度图像背景换为黑色，甘蔗换为白色；四，将步骤三得到的图像进行Sobel边界检测，提取明显的边界特征；五，将步骤四得到的图像利用Hough变换检测直线，选取最长的直线，并计算与水平方向的夹角α；六，将步骤二得到的图像根据夹角α旋转，再进行列像素求和，求和函数的极值点和最大值点的横坐标即为茎节位置d；七，通过换算得到茎节在原始图像中的位置d1。本发明专利技术能够准确识别蔗节，为后续切割提供准确的位置信号，防止伤芽和浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的甘蔗蔗节的识别方法
本专利技术涉及甘蔗产业领域，特别涉及一种基于图像处理的甘蔗蔗节的识别方法。
技术介绍
甘蔗是我国的重要制糖原料，其在我国糖业生产领域具有重要地位。在甘蔗产业发展的过程中，自动化的生产方式将极大地节省人力成本，并提高工作效率。含有蔗芽的蔗节可以用作蔗种，在蔗种的制备过程中要做到不伤芽，蔗节两端的蔗茎是蔗种初期成活的主要营养来源，必须留有足够的蔗茎长度，所以蔗种的制备过程中，切割的准确性非常重要。通过基于图像处理的识别技术，可提取甘蔗茎节的准确位置，从而为切割工作提供信号，使得蔗种的制备的过程能够实现自动化生产。目前，国内对的基于图像处理的蔗节识别技术的研究并不充足，还有较多未考虑的方面，与工业化生产还有较大的差距。而且，现有的通过图像处理来进行茎节识别的方法中往往是仅涉及甘蔗的单一茎节的识别，提取的目标特征少。在工业化生产过程中，需要考虑甘蔗表面复杂特征的影响，提取多个目标特征，形成一组信号来源。而且工业生产使用的甘蔗原料并不顺直，往往有大量歪曲生长成的原料，从而容易导致对蔗节的位置识别不准确，在后续的切割以及蔗茎、蔗种的分离中容易造成伤芽，浪费蔗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的甘蔗蔗节的识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，先采集原始图像，然后用matlab软件将原始图像转换为灰度图像，对灰度图像进行中值滤波，再进行二值化处理；步骤二，将经步骤一处理后的图像中的黑白两色置换，再利用形态学处理中的开操作去除非线性结构元的部分；步骤三，将步骤一中得到的灰度图像的甘蔗背景置换为黑色，甘蔗位置置换为白色，并进行二值化处理；步骤四，将经步骤三处理后的图像进行Sobel边界检测，提取明显的边界特征；步骤五，将经步骤四处理后的图像利用Hough变换检测直线，选取最长的直线，并计算最长直线与图像水平方向的夹角α；步骤六，利用步骤五得到的夹角α对经步骤二处...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的甘蔗蔗节的识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，先采集原始图像，然后用matlab软件将原始图像转换为灰度图像，对灰度图像进行中值滤波，再进行二值化处理；步骤二，将经步骤一处理后的图像中的黑白两色置换，再利用形态学处理中的开操作去除非线性结构元的部分；步骤三，将步骤一中得到的灰度图像的甘蔗背景置换为黑色，甘蔗位置置换为白色，并进行二值化处理；步骤四，将经步骤三处理后的图像进行Sobel边界检测，提取明显的边界特征；步骤五，将经步骤四处理后的图像利用Hough变换检测直线，选取最长的直线，并计算最长直线与图像水平方向的夹角α；步骤六，利用步骤五得到的夹角α对经步骤二处理后的图像进行旋转，使图像的蔗节位于同一水平直线上，再对图像进行列像素求和，找到求和函数的极值点和最大值点，极值点和最大值点的横坐标即为甘蔗茎节的位置d；步骤七，根据经步骤六处理后得到的甘蔗茎节的位置d，通过换算公式d1＝dxcosα，便可得到甘蔗茎节在原始图像中的位置d1。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的甘蔗蔗节的识别方法，其特征在于，在步骤一中，图像二值化处理时，将图像中的最大像素值与最小像素值的平均值设定为阈值，把灰度大于或等于阈值的像素点设置为255，小于阈值的像素点设为0，为了节约计算机的存储，再进一步把0和255分别映射为0和1。3.根据权利要求1所述的基于图像处理的甘蔗蔗节的识别方法，其特征在于，在步骤二中，由于甘蔗的茎节是直线的形状，为了识别并保留此特征，采用的是长度为15，从水平轴开始逆时针90°的扁平直线型结构元，公式为：其中：B为结构元，A为被处理的图像，开操作的结果是B在A中完全匹配并平移的并集。4.根据权利要求1所述的基于图像处理的甘蔗蔗节的识别方法，其特征在于，在步骤四中，Sobel边界检测是使...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙艳玫，崔耀升，陈昊，李建波，韦俊东，孙启会，余双双，张金来，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45