一种物品分级方法、物品分级设备及物品自动分级系统技术方案

本发明专利技术公开了一种物品分级方法、物品分级设备及物品自动分级系统。该分级方法，包括：获取包含待分级物品的图片，从所述图片中提取有效像素点；在RGB三个通道的全部或部分通道中，分别统计每个通道分量不同取值时在有效像素点中占有的像素点个数，并分别计算出所有取值的有效像素点个数与有效像素点总数的比值；将所有比值按照标准数组的排列顺序构建为颜色分布数组；分别计算颜色分布数组与不同标准数组的相关系数，一个标准数组关联一个等级，每个等级关联有至少一个标准数组，将参与计算数值最大的相关系数的标准数组所关联的等级作为待分级物品的等级。该方法运算量少、并行性强，简单便捷，能够快速准确地获得待分级物品的等级。

【技术实现步骤摘要】
一种物品分级方法、物品分级设备及物品自动分级系统
本专利技术涉及物品分级挑选领域，特别是涉及一种物品分级方法、物品分级设备及物品自动分级系统。
技术介绍
在生活或生产中，通常需要区分物品的品质等级，如区分烟叶、茶叶、水果等经济作物或农产品的品质等级，以便分级销售或分级加工以获得更大的经济利益。随着经济的快速发展，人们对经济作物产品或农产品的需求越来越大，如何实现对经济作物或农产品的高效、便捷、低成本的分级成为迫在眉睫的问题。目前对经济作物或农产品的加工和生产主要还是通过手工进行选择和分级，主要依赖工人的视觉、触觉、嗅觉等主观感受，再结合自身的经验进行判断。这种方式需要消耗相当大的人力、物力和财力，工人的主观因素、精神状态等原因都可能导致分级的正确率偏低、效率低下等缺点，同时，纯手工的分级方式也给食品的卫生安全带来隐患。现有技术中公开号为CN108805867A的中国专利披露了一种用于输出烟叶等级信息的方法，该方法获取待分级烟叶的烟叶图像；将上述烟叶图像导入预先建立的烟叶分级模型，得到上述烟叶图像所指示的待分级烟叶的烟叶等级信息，其中，上述烟叶分级模型用于表征烟叶图像与烟叶图像所指示的烟叶的烟叶等级信息的对应关系；按照预先设定的输出方式，对上述烟叶等级信息进行输出。该方法虽然实现了待分级烟叶的烟叶等级信息的自动生成和输出，相对人工分级提高了烟叶质量检测的效率。但是烟叶分级模型建立需要较长时间，模型实际运行分级中算法复杂且耗时相对较长。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种物品分级方法、物品分级设备及物品自动分级系统。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种物品分级方法，包括：步骤S1，获取包含待分级物品的图片，从所述图片中提取有效像素点；步骤S2，在RGB三个通道的全部或部分通道中，分别统计每个通道分量不同取值时在有效像素点中占有的像素点个数，并分别计算出所有取值的有效像素点个数与有效像素点总数的比值；将所有比值按照标准数组的排列顺序构建为颜色分布数组；步骤S3，分别计算所述颜色分布数组与不同标准数组的相关系数，一个标准数组关联一个等级，每个等级关联有至少一个标准数组，将参与计算数值最大的相关系数的标准数组所关联的等级作为待分级物品的等级。上述技术方案的有益效果为：该自动分级方法通过获取待分级物品图片的一维颜色分布数组，获取颜色分布数组与各标准数组的相关系数并比较各相关系数的大小，根据比较结果获得待分级物品的等级，一维数组之间的相关系数计算、运算量少、方法并行性强，实现简单便捷，能够快速高效地获得待分级物品的等级；颜色分布数组能够准确地表达待分级物品的等级特征(如烟叶、茶叶、苹果等待分级物品，其品质等级与外表颜色密切相关，不同品质等级的物品其颜色分布数组不同)，因此该方法能够对待分级物品准确分级。在本专利技术的一种优选实施方式中，在所述步骤S1中，在获取包含待分级物品的图片后，还包括像素值初步处理的步骤；所述像素值初步处理的步骤为：选取图片中像素点RGB像素值三个通道分量的部分数据位来重新表征三个通道分量，获得新的RGB像素值；三个通道分量可选取相同或不完全相同的数据位。上述技术方案的有益效果为：能够极大地减少运算量，提升该分级方法的分级速度。在本专利技术的一种优选实施方式中，分别选取图片中像素点RGB像素值三个通道分量的高n位数据来重新表征三个通道分量，获得新的RGB像素值；所述n为正整数，且n≤N，N表示图片中像素点原RGB像素值的三个通道分量的数据位总位数。上述技术方案的有益效果为：在极大地减少运算量的同时，能够保证新的RGB像素值能够准确表达图片中待分级物品的颜色分布特点。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述步骤S2包括：步骤S21，对于R通道，分别统计r＝0，r＝1，r＝2，…，r＝2n-1时在有效像素点中占有的像素点个数,分别记为n_r0，n_r1，n_r2，…，n_r(2n-1)，r表示RGB像素值的R通道分量；对于G通道，分别统计g＝0，g＝1，g＝2，…，g＝2n-1时在有效像素点中占有的像素点个数,分别记为n_g0，n_g1，n_g2，…，n_g(2n-1)，g表示RGB像素值的G通道分量；对于B通道，分别统计b＝0，b＝1，b＝2，…，b＝2n-1时在有效像素点中占有的像素点个数,分别记为n_b0，n_b1，n_b2，…，n_b(2n-1)，b表示RGB像素值的B通道分量；步骤S22，分别计算n_r0，n_r1，n_r2，…，n_r(2n-1)，n_g0，n_g1，n_g2，…，n_g(2n-1)，以及n_b0，n_b1，n_b2，…，n_b(2n-1)与有效像素点总数的比值；步骤S23，将所有比值构建为颜色分布数组X，，M为有效像素点总数。上述技术方案的有益效果为：公开了求取颜色分布数组X的一种方法，该方法统计了RGB三个通道分量为不同数值时在有效像素点中占有的像素点个数，使得得到的颜色分布数组X更准确更全面地反应了待分级物品的颜色分布特点，分级准确性高。在本专利技术的一种优选实施方式中，在所述步骤S1中，从所述图片中提取有效像素点的过程为：获取图片中背景图像的颜色分布特征，根据背景图像的颜色分布特征剔除背景像素点，将图片上剩余的像素点作为有效像素点。上述技术方案的有益效果为：有利于提高分级方法的准确性，避免背景对分级结果的干扰。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述标准数组获取的过程为：获取属于不同等级的标准物品图像，对于每个等级的标准物品图像，进行如下处理：从所述标准物品图像中提取有效像素点；在RGB三个通道的全部或部分通道中，分别统计每个通道分量不同取值时在有效像素点中占有的像素点个数，并分别计算其与有效像素点总数的比值；将所有比值按照预设的顺序构建为标准数组。上述技术方案的有益效果为：公开了获得标准数组的过程，该过程与颜色分布数组X的获取过程具有相似性，提高了标准数组的参考计算价值，能提高分级方法的分级准确性。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种物品分级设备，包括图像传感器和处理器，所述图像传感器采集包含待分级物品的图片并将所述图片发送给处理器，所述处理器按照本专利技术所述的物品分级方法对所述图片进行处理获得待分级物品的等级。上述技术方案的有益效果为：该物品分级设备通过获取待分级物品图片的一维颜色分布数组，获取颜色分布数组与各标准数组的相关系数，比较各相关系数的大小，并根据比较结果获得待分级物品的等级，为一维数组之间的相关系数计算、运算量少、方法并行性强，实现简单便捷，能够快速高效地获得待分级物品的等级；颜色分布数组能够准确地表达待分级物品的等级特征(如烟叶、茶叶、苹果等待分级物品，其品质等级与外表颜色密切相关，不同品质等级的物品其颜色分布数组不同)，因此该设备能够对待分级物品准确分级。在本专利技术的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物品分级方法，其特征在于，包括：/n步骤S1，获取包含待分级物品的图片，从所述图片中提取有效像素点；/n步骤S2，在RGB三个通道的全部或部分通道中，分别统计每个通道分量不同取值时在有效像素点中占有的像素点个数，并分别计算出所有取值的有效像素点个数与有效像素点总数的比值；将所有比值按照标准数组的排列顺序构建为颜色分布数组；/n步骤S3，分别计算所述颜色分布数组与不同标准数组的相关系数，一个标准数组关联一个等级，每个等级关联有至少一个标准数组，将参与计算数值最大的相关系数的标准数组所关联的等级作为待分级物品的等级。/n

【技术特征摘要】
1.一种物品分级方法，其特征在于，包括：
步骤S1，获取包含待分级物品的图片，从所述图片中提取有效像素点；
步骤S2，在RGB三个通道的全部或部分通道中，分别统计每个通道分量不同取值时在有效像素点中占有的像素点个数，并分别计算出所有取值的有效像素点个数与有效像素点总数的比值；将所有比值按照标准数组的排列顺序构建为颜色分布数组；
步骤S3，分别计算所述颜色分布数组与不同标准数组的相关系数，一个标准数组关联一个等级，每个等级关联有至少一个标准数组，将参与计算数值最大的相关系数的标准数组所关联的等级作为待分级物品的等级。


2.如权利要求1所述的物品分级方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在获取包含待分级物品的图片后，还包括像素值初步处理的步骤；
所述像素值初步处理的步骤为：选取图片中像素点RGB像素值三个通道分量的部分数据位来重新表征三个通道分量，获得新的RGB像素值；三个通道分量可选取相同或不完全相同的数据位。


3.如权利要求2所述的物品分级方法，其特征在于，分别选取图片中像素点RGB像素值三个通道分量的高n位数据来重新表征三个通道分量，获得新的RGB像素值；所述n为正整数，且n≤N，N表示图片中像素点原RGB像素值的三个通道分量的数据位总位数。


4.如权利要求3所述的物品分级方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S21，对于R通道，分别统计r＝0，r＝1，r＝2，…，r＝2n-1时在有效像素点中占有的像素点个数,分别记为n_r0，n_r1，n_r2，…，n_r(2n-1)，r表示RGB像素值的R通道分量；
对于G通道，分别统计g＝0，g＝1，g＝2，…，g＝2n-1时在有效像素点中占有的像素点个数,分别记为n_g0，n_g1，n_g2，…，n_g(2n-1)，g表示RGB像素值的G通道分量；
对于B通道，分别统计b＝0，b＝1，b＝2，…，b＝2n-1时在有效像素点中占有的像素点个数,分别记为n_b0，n_b1，n_b2，…，n_b(2n-1)，b表示RGB像素值的B通道分量；
步骤S22，分别计算n_r0，n_r1，n_r2，…，n_r(2n-1)，n_g0，n_g1，n_g2，…，n_g(2n-1)，以及n_b0，n_b1，n_b2，…，n_b(2n-1)与有效像素点总数的比值；
步骤S23，将所有比值构建为颜色分布数组X，，M为有效像素点总数。


5.如权利要求1-4之一所述的物品分级方法，其特征在于，在所述步骤S1中，从所述图片中提取有效像素点的过程为：
获取图片中背景图像的颜色分布特征，根据背景图像的颜色分布特征剔除背景像素点，将图片上剩余的像素点作为有效像素点。


6.如权利要求1所述的物品分级方法，其特征在于，所述标准数组获取的过程为：
获取属于不同等级的标准物品图像，对于每个等级的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘三军，杨金帅，杨瑞，李敏，董效杰，陈坤燚，黄双林，高林，黄勇，
申请(专利权)人：湖北民族大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42