一种烟叶初烤青黄比例提取方法技术

本发明专利技术公开一种烟叶初烤青黄比例提取方法，该方法先是采集烤房鲜烟叶图像，并读入图像，将图像数据转换到RGB颜色空间，获取图像RGB通道像素值；再基于R、G两通道像素值差值设置阈值将图像中除烟叶以外的背景部分设置为白色，得到以白色为背景仅表示烟叶的图像，进而将图像转换到HSV颜色空间数值来表示，通过对H通道像素值设置阈值得到烟叶黄色部分的像素点数量，最后用黄色像素点数量除以表示整体烟叶的像素点数量，所得百分比即为烟叶黄色比例。本发明专利技术的烟叶初烤青黄比例提取方法应用在烟叶初烤中可为实现机器视觉烟叶数字化烘烤提高调节效率。提高调节效率。提高调节效率。

【技术实现步骤摘要】
一种烟叶初烤青黄比例提取方法


[0001]本专利技术属于计算机机器视觉
，特别涉及一种烟叶初烤青黄比例提取方法。

技术介绍

[0002]烟叶初烤是把种植的烟叶变成卷烟原料的首要环节，是农民把从田间采收的鲜烟叶放置烤房中烘烤调制，使其成为卷烟原料“原烟”的过程。在鲜烟叶变黄阶段、定色阶段、干筋阶段分别设置不同的烘烤温度，使鲜烟叶经过烘烤相继达到一定比例的变黄面积、柔软塌架、主脉变软的烟叶状态，并且形成黄片黄筋勾尖卷边烟叶形态，进而获得最终主脉烤干的原烟。整个过程不仅需要实时观察烟叶本身变化状态灵活把控对烤房的温湿度控制，而且要根据环境或气候的温湿度变化改变对烤房环境的调整。现有技术中多采用人工判断的方式进行烟叶初烤，比较耗费时间和人力，应用机器视觉方法能够加快速度并减少人力的消耗。
[0003]传统方法是专家通过人眼识别来判定烟叶状态作为对烤房温湿度调整的判定依据，这种方法比较依赖人力，耗费时间。现有技术采用智能控制器对烤房温湿度进行调节，然而，并没有考虑到烟叶烘烤最关键的因素是鲜烟叶的实际变化状态，所以对于鲜烟叶烘烤过程中随之变化的变黄比例特征并未得到有效提取。

技术实现思路

[0004]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于计算机机器视觉判断的烟叶初烤青黄比例提取方法。
[0005]为实现达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种烟叶初烤青黄比例提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，对待测的初烤原烟样本进行图像采集；步骤二，读入图像，并将图像转换到RGB颜色空间，获取图像RGB通道像素值；步骤三，基于RG两通道像素值差值设置阈值将图像中除烟叶以外的背景部分设置为白色，得到以白色为背景仅表示烟叶的图像；步骤四，将图像转换到HSV颜色空间数值来表示，通过对H通道像素值设置阈值得到烟叶黄色部分的像素点数量；步骤五，用黄色像素点数量除以表示整体烟叶的像素点数量，所得的百分比即为烟叶黄色比例。
[0007]进一步地，在本专利技术提供的烟叶初烤青黄比例提取方法中，还可以具有这样的特征：其中，所述步骤一中所述图像采集具体为：在初烤房内将摄像机镜头对准初烤架上成捆垂直挂置的烟叶，每片烟叶抚平垂直，进而得到完整的初烤烟叶图像。
[0008]进一步地，在本专利技术提供的烟叶初烤青黄比例提取方法中，还可以具有这样的特征：其中，所述步骤二中获取图像RGB通道像素值包括：步骤2
‑
1，读入图像，获取其BGR值；步骤2
‑
2，将图像BGR值转换到RGB颜色空间，获得图像RGB三个通道的像素值。
[0009]进一步地，在本专利技术提供的烟叶初烤青黄比例提取方法中，还可以具有这样的特
征：其中，所述步骤三中获取图像上表示烟叶的像素点数量包括：步骤3
‑
1，计算R、G两通道的像素值的差值；步骤3
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2，对此差值设置阈值，将阈值范围内的像素点位置的RGB通道均赋值为255，实现对图像中非烟叶的背景部分替换为纯白色，获得以白色为背景仅表示烟叶的图像。
[0010]进一步地，在本专利技术提供的烟叶初烤青黄比例提取方法中，还可以具有这样的特征：其中，所述步骤四中获取图像上表示烟叶整体和黄色部分的像素点数量包括：步骤4
‑
1，将图像BGR通道像素值转换到HSV颜色空间数值来表示；步骤4
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2，对H通道像素值设置阈值范围，分别定义烟叶变黄的部分和除黄色以外青绿色部分；步骤4
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3，分别统计烟叶黄色部分和烟叶整体的像素点数量。
[0011]进一步地，在本专利技术提供的烟叶初烤青黄比例提取方法中，还可以具有这样的特征：其中，在所述步骤五中还包括在初烤烟叶图像上显示所述烟叶黄色比例。
[0012]本专利技术的有益效果：
[0013]在本专利技术的烟叶初烤青黄比例提取方法中，先是采集烤房鲜烟叶图像，并读入图像，将图像数据转换到RGB颜色空间，获取图像RGB通道像素值；再基于R、G两通道像素值差值设置阈值将图像中除烟叶以外的背景部分设置为白色，得到以白色为背景仅表示烟叶的图像，进而将图像转换到HSV颜色空间数值来表示，通过对H通道像素值设置阈值得到烟叶黄色部分的像素点数量，最后用黄色像素点数量除以表示整体烟叶的像素点数量，所得百分比即为烟叶黄色比例。本专利技术的方法可以不依赖专家的人工监测得知烟叶初烤状态，只需根据需求设定相应阈值，通过本专利技术方法的计算机程序获得烟叶初烤变黄状态，加快工业流程速度，进一步实现工业自动化。本专利技术的方法鲁棒性高、无损，可用于机器视觉烟叶初烤的智能调节。另外，本专利技术的烟叶初烤青黄比例提取方法应用在数字化烘烤中，本专利技术初烤青黄比例特征的纳入，对烟叶数字化烘烤的效率有进一步提升。
附图说明
[0014]图1是本专利技术实施例中的烟叶初烤青黄比例提取方法的流程图；
[0015]图2是本专利技术实施例中的鲜烟叶采集图像；
[0016]图3是本专利技术实施例中的剔除背景后鲜烟叶图像；
[0017]图4是本专利技术实施例中提取鲜烟叶变黄部分图像；
[0018]图5是本专利技术实施例中提取鲜烟叶青色部分的图像；
[0019]图6是本专利技术实施例中在原图像上显示烟叶变黄比例的示意图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术的技术方案作具体阐述。
[0021]<实施例>
[0022]本实施例采用烘烤过程中鲜烟叶作为测试对象，右列为样本在烘烤过程中专家对变黄程度的评价，见下表：
[0023]表1 初烤鲜烟叶样本及专家评价
[0024]图像名称变黄程度
082722273成黄以下082809053成黄以下082811513成黄以下082812083成黄以下082815153成黄以下082812583成黄以下083003194
‑
5成黄083005425
‑
6成黄083006115
‑
6成黄083009156
‑
7成黄083103197
‑
8成黄083106008
‑
9成黄
[0025]本实施例选取2021年云南楚雄产地初烤鲜烟叶作为样本，参阅图1，采用如下烟叶纹理夹角提取方法对此样本进行烟叶青黄比例特征的提取：
[0026]步骤一，对待测的初烤原烟样本进行图像采集：
[0027]在初烤房内将摄像机镜头对准初烤架上成捆垂直挂置的烟叶，每片烟叶尽可能抚平垂直，进而得到完整的初烤烟叶图像(鲜烟叶图像)，如图2。
[0028]步骤二，读入图像，并将图像转换到RGB颜色空间，获取图像RGB通道像素值：
[0029]步骤2
‑
1，读入图像，获取其BGR值；
[0030]步骤2
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟叶初烤青黄比例提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一，对待测的初烤原烟样本进行图像采集；步骤二，读入图像，并将图像转换到RGB颜色空间，获取图像RGB通道像素值；步骤三，基于R、G两通道像素值差值设置阈值将图像中除烟叶以外的背景部分设置为白色，得到以白色为背景仅表示烟叶的图像；步骤四，将图像转换到HSV颜色空间数值来表示，通过对H通道像素值设置阈值得到烟叶黄色部分的像素点数量；步骤五，用黄色像素点数量除以表示整体烟叶的像素点数量，所得的百分比即为烟叶黄色比例。2.如权利要求1所述的一种烟叶初烤青黄比例提取方法，其特征在于：其中，所述步骤一中所述图像采集具体为：在初烤房内将摄像机镜头对准初烤架上成捆垂直挂置的烟叶，每片烟叶抚平垂直，进而得到完整的初烤烟叶图像。3.如权利要求1所述的一种烟叶初烤青黄比例提取方法，其特征在于：其中，所述步骤二中获取图像RGB通道像素值包括：步骤2
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1，读入图像，获取其BGR三个通道的像素值；步骤2
‑
2，将图像BGR值转换到RGB颜色空间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛辰，林珈夷，彭云发，张军，石超，薛庆逾，
申请(专利权)人：上海创和亿电子科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：