一种散布式千粒计数方法、系统、装置及终端制造方法及图纸

本申请公开了一种散布式千粒计数方法、系统、装置及终端，将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入；如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到第二时刻的籽粒数量；如果籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，第三时刻为第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。通过图像识别分析处理技术实现籽粒的自动计数，在计数过程中不会出现籽粒的碰撞，进而保证了在籽粒的计数过程中不会受到损伤。而且利用图像识别计数，使得籽粒计数更加精确，提高了籽粒计数的精确度，避免了人工和机械进行籽粒计数时不可避免的计数误差。

【技术实现步骤摘要】
一种散布式千粒计数方法、系统、装置及终端
本申请涉及籽粒在线计数
，具体涉及一种散布式千粒计数方法、系统、装置及终端。
技术介绍
在农业计数研究领域，对于农业方面的研究包括对籽粒的培育、选种、产量预测，以提高对籽粒优良品种的选取和推广。然而在籽粒的培育、选种、产量预测中比较关键的技术就是千粒质量，所谓千粒质量即千粒重是以克表示的一千粒种子的重量，它是体现种子大小与饱满程度的一项指标，是检验种子质量和作物考种的内容，也是田间预测产量时的重要依据。一般测定小粒种子千粒重时是随机数出三个一千粒种子，分别称重，求其平均值。传统技术中是人工数种，但是单纯依靠人工数种不仅费时费力，而且还会产生不可避免的人为误差。随着现在农业技术的发展，籽粒计数普遍为机械化计数。也就是通过机械自动化数出一千粒的籽粒，然后计算籽粒的重量即可，相比人工手动数种不仅效率提高，而且大大降低了误差率。机械计数虽然可以提高籽粒计数的速度，但是在机械计数过程中存在籽粒的下落，在籽粒下落过程中则会产生碰撞，进而无法保证籽粒的无损计数。如果在操作过程中没有施加保护措施，很容易破坏籽粒的内部结构，造成籽粒内部微裂纹，影响籽粒的发育率和质量评估。
技术实现思路
本申请为了解决上述技术问题提供，本申请是通过如下技术方案实现的：第一方面，本申请实施例提供了一种散布式千粒计数方法，基于线扫描机器视觉，所述方法包括：将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。采用上述实现方式，通过图像识别分析处理技术实现籽粒的自动计数，在计数过程中不会出现籽粒的碰撞，进而保证了在籽粒的计数过程中不会受到损伤。而且利用图像识别计数，使得籽粒计数更加精确，提高了籽粒计数的精确度，避免了人工和机械进行籽粒计数时不可避免的计数误差。根据第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，包括：将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像；根据所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中的黑白像素分布确定所述第一线阵图像和所述第二线阵图像中的籽粒数目，其中：每一个籽粒像素连通区域确定为一个籽粒颗粒，并将所述籽粒像素连通区域的中心进行像素坐标标记；如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入；如果有新的籽粒加入，则对籽粒数量进行累加，直至所述籽粒数量大于或等于千粒。根据第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像，包括：分别将所述第一线阵图像和第二线阵图像进行灰度处理，以去除所述第一线阵图像和第二线阵图像的色彩信息，以使RGB三通道的彩色图像变为单通道的灰度图像；采用中值滤波将灰度处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行处理，以减小椒盐噪声的影响；利用阈值法将中值滤波处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行二值化处理，获得所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像。根据第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入，包括：确定所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中籽粒数量是否发生变化；如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束；或者，如果籽粒数量没有发生变化，则确定没有新的籽粒加入或者所述第一线阵图像中部分籽粒扫描结束后有新的籽粒加入，新加入籽粒数等于被完全扫描结束籽粒数。根据第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束，包括：如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒增加，则确定有新的籽粒加入，且可能存在所述第一线阵图像中部分籽粒被完全扫描结束，新加入籽粒数大于被完全扫描结束籽粒数的情况；或者，如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒减少，则确定所述第一线阵图像中一定存在部分籽粒被完全扫描结束，且可能存在所述第二线阵图像有新籽粒加入，新加入籽粒数小于被完全扫描结束籽粒数的情况。根据第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述如果籽粒数量发生变化，判断是否有新加入的籽粒包括：获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离；如果所述中心距离大于预设值，则确定有新的籽粒加入；或者，如果所述中心距离小于或等于预设值，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒；或者，如果所述第二二值化线阵图像中未出现与所述第一二值化线阵图像中对应籽粒的像素连通区域中心，则确定所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束。根据第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，如果所述如果籽粒数量没有发生变化，则确定没有新的籽粒加入或者存在所述第一线阵图像中部分籽粒扫描结束后有新的籽粒加入，新加入籽粒数等于被完全扫描结束籽粒数的情况，包括：获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离；如果所述中心距离小于或等于预设值，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中于相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒；或者，如果所述中心距离大于预设值，则确定在所述第一线阵图像中存在部分籽粒扫描结束后，有新的籽粒加入。第二方面，本申请实施例提供了一种散布式千粒计数系统，基于线扫描机器视觉，所述系统包括：比较模块，用于将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；确定模块，用于如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；处理模块，用于如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。第三方面，本申请实施例提供了一种散布式千粒计数装置，所述装置包括：传送装置、图像采集装置和数据处理装置，其中：所述传送装置包括皮带、辊筒、步进电机和旋转编码器，所述皮带与所述辊筒滑动连接，所述步进电机用于控制所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散布式千粒计数方法，基于线扫描机器视觉，其特征在于，所述方法包括：将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；或者，如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。

【技术特征摘要】
1.一种散布式千粒计数方法，基于线扫描机器视觉，其特征在于，所述方法包括：将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；或者，如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，包括：将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像；根据所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中的黑白像素分布确定所述第一线阵图像和所述第二线阵图像中的籽粒数目，其中：每一个籽粒像素连通区域确定为一个籽粒颗粒，并将所述籽粒像素连通区域的中心进行像素坐标标记；如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入；如果有新的籽粒加入，则对籽粒数量进行累加，直至所述籽粒数量大于或等于千粒。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像，包括：分别将所述第一线阵图像和第二线阵图像进行灰度处理，以去除所述第一线阵图像和第二线阵图像的色彩信息，以使RGB三通道的彩色图像变为单通道的灰度图像；采用中值滤波将灰度处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行处理，以减小椒盐噪声的影响；利用阈值法将中值滤波处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行二值化处理，获得所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入，包括：确定所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中籽粒数量是否发生变化；如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束；或者，如果籽粒数量没有发生变化，则确定没有新的籽粒加入或者所述第一线阵图像中部分籽粒扫描结束后有新的籽粒加入，新加入籽粒数等于被完全扫描结束籽粒数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束，包括：如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒增加，则确定有新的籽粒加入，且可能存在所述第一线阵图像中部分籽粒被完全扫描结束，新加入籽粒数大于被完全扫描结束籽粒数；或者，如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒减少，则确定所述第一线阵图像中一定存在部分籽粒被完全扫描结束，且可能存在所述第二线阵图像中有新籽粒加入，新加入籽粒数小于被完全扫描结束籽粒数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述如果籽粒数量发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双喜，李玉风，王金星，张宏建，宋悦，石绍军，权泽堃，朱芳慧，张春庆，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37