一种食用菌图像识别方法技术

本发明专利技术涉及一种食用菌图像识别方法，属于图像数据处理技术领域，该方法步骤包括：采集待分级伞状食用菌仰视图像，获取食用菌图像的外轮廓边缘线，对食用菌图像进行边缘检测得到已检测到的卷边边缘线，当已检测到的卷边边缘线为完整封闭的边缘线时，将已检测到的卷边边缘线作为最终卷边边缘线；当已检测到的卷边边缘线为不完整封闭的边缘线时，在不完整区间拟合出卷边边缘线，将已检测到的不完整封闭的卷边边缘线与拟合出的卷边边缘线连接起来作为最终卷边边缘线；本发明专利技术根据得到的外轮廓边缘线和最终卷边边缘线后计算出食用菌卷边度，并根据食用菌卷边度对食用菌进行分级。根据食用菌卷边度对食用菌进行分级。根据食用菌卷边度对食用菌进行分级。

【技术实现步骤摘要】
一种食用菌图像识别方法


[0001]本专利技术属于图像数据处理
，具体涉及一种食用菌图像识别方法。

技术介绍

[0002]食用菌的种类较多，常用的食用菌包括香菇、草菇、蘑菇、木耳、银耳、猴头、竹荪等，食用菌的形状各种各样，其中伞状食用菌子实体的各部分自上而下分别称为菌盖、菌褶、菌柄和菌环，菌盖是伞状食用菌最主要的可食部分，而菌盖卷边度反映了伞状食用菌的开伞程度和鲜嫩程度，菌盖卷边度即食用菌卷边度，因此食用菌卷边度是评价食用菌品质的最重要指标。
[0003]食用菌卷边度不同对应的食用菌分级也不相同，但是现有技术中并不能准确的快速计算出食用菌的卷边度，主要由于食用菌的内卷边边缘在未全开伞之前只能识别出部分的卷边边缘线，而不能识别出完整的卷边边缘线，而根据部分卷边边缘线不能准确的计算出食用菌的卷边度，因此就对食用菌的准确分级造成了困难，也就不能实现根据食用菌卷边度对食用菌进行准确分级。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种食用菌图像识别方法，根据食用菌的外轮廓边缘线和最终卷边边缘线的半径，计算出食用菌卷边度，并根据食用菌卷边度对食用菌进行准确分级。
[0005]本专利技术的一种食用菌图像识别方法采用如下技术方案：采集待分级伞状食用菌仰视图像，并记作食用菌图像；对食用菌图像进行边缘检测得到外轮廓边缘线及：当未检测到卷边边缘线时，判定待分级伞状食用菌为一级食用菌；当已检测到的卷边边缘线为完整封闭的边缘线时，将已检测到的卷边边缘线作为最终卷边边缘线；当已检测到的卷边边缘线为不完整封闭的边缘线时，获取已检测到的卷边边缘线上全部像素点与中心像素点之间的最大距离值和最小距离值，获取食用菌图像中与中心像素点之间的距离在最小距离值到最大距离值之间的像素点作为待选边缘点；将卷边边缘线一端的像素点作为初始像素点开始第一次搜索，获取该初始像素点邻域内的所有待选边缘点，且该待选边缘像素点位于卷边边缘线的延伸方向，并利用领域内的所有待选边缘点到食用菌中心像素点之间的距离获取初始像素点的多个相邻像素点，并将该多个相邻像素点分别作为新初始像素点开始第二次搜索，利用获取初始像素点的相邻像素点的方法获取每个新初始像素点的多个相邻像素点，直到得到卷边边缘线另一端像素点的相邻像素点时停止搜索，从第一次搜索开始到停止搜索结束，从每次搜索后得到的相邻像素点中任意选择一个相邻像素点，并按搜索顺序依次连接得到一条折线，同理按一条折线的获取方法得到多条折线；计算出每条折线的波动程度，选取波动程度最大折线作为拟合出的卷边边缘线，
将已检测到的不完整封闭的卷边边缘线与拟合出的卷边边缘线连接起来作为最终卷边边缘线；根据外轮廓边缘线上全部像素点与中心像素点之间的平均距离和最终卷边边缘线上全部像素点与中心像素点之间的平均距离，计算出食用菌卷边度；根据食用菌卷边度对食用菌进行分级。
[0006]进一步地，所述并利用领域内的所有待选边缘点到中心像素点之间的距离获取初始像素点的多个相邻像素点的步骤包括：计算初始像素点与中心像素点之间的标准距离，同时计算出每个待选边缘点到中心像素点之间的实时距离；计算出每个待选边缘点到中心像素点之间的实时距离与标准距离的距离差值，选取出距离差值大于预设差值阈值的待选边缘点作为相邻像素点。
[0007]进一步地，所述每条折线的波动程度的计算公式为：其中，表示第i条折线的波动程度，j为第i条折线上第j个筛选后边缘点，n为第i条折线上包含的筛选后边缘点数量，为第j个筛选后边缘点对应的实时距离和标准距离的差值，为第i条折线上第一个筛选后边缘点对应的实时距离和标准距离的差值，表示指数函数。
[0008]进一步地，所述食用菌卷边度的计算步骤包括：将外轮廓边缘线上每个像素点与中心像素点之间的距离作为大虚拟半径；将全部大虚拟半径的均值作为最终大虚拟半径；将最终卷边边缘线上每个像素点与中心像素点之间的距离作为小虚拟半径；将全部小虚拟半径的均值作为最终小虚拟半径；利用最终大虚拟半径和最终小虚拟半径计算出食用菌卷边度。
[0009]进一步地，所述食用菌卷边度的计算公式为：其中，表示食用菌卷边度；表示最终大虚拟半径；表示最终小虚拟半径。
[0010]进一步地，所述获取食用菌中心像素点的步骤包括：获取食用菌图像的外轮廓边缘线的最小外接矩形，将最小外接矩形的中心像素点作为食用菌中心像素点。
[0011]进一步地，所述获取食用菌图像中与中心像素点之间的距离在最小距离值到最大距离值之间的像素点作为待选边缘点的步骤包括：将与中心像素点之间的距离位于距离最小值与距离最大值之间的区域作为第一同心圆区域；将位于第一同心圆区域内且灰度值大于零的像素点筛选出作为待选边缘点。
[0012]进一步地，所述根据食用菌卷边度对食用菌进行分级的步骤包括：当食用菌卷边度大于预设第二卷边度阈值小于等于预设第一卷边度阈值，判定待分级伞状食用菌为一级食用菌；当食用菌卷边度大于预设第三卷边度阈值小于等于预设第二卷边度阈值，判定待分级伞状食用菌为二级食用菌；当食用菌卷边度大于预设第四卷边度阈值小于等于预设第三卷边度阈值，判定待分级伞状食用菌为三级食用菌。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种食用菌图像识别方法，需要获取外轮廓边缘线和卷边边缘线后计算出食用菌卷边度，并根据食用菌卷边度对食用菌进行准确分级；伞状食用菌的外轮廓边缘线能直接获得，但是对于半开伞的食用菌利用边缘检测并不能直接检测到完整封闭的内卷边边缘线，只能检测到不完整封闭的卷边边缘线，那么其余未检测到的卷边边缘线就需要拟合出来；为了拟合出卷边边缘线，先得到卷边边缘线的大致浮动区域，将位于浮动区域内的像素点筛选出作为待选边缘点，从已检测到的卷边边缘线一端开始向远离卷边边缘线的一侧穿过若干个待选边缘点，到已检测到的卷边边缘线另一端结束得到多条折线，选取波动程度最大折线作为拟合完成的卷边边缘线，本专利技术通过拟合得到卷边边缘线后对半开伞的食用菌中已检测到的不完整封闭的卷边边缘线补充完整，同时对于全开伞的食用菌已经能检测出完整封闭的卷边边缘线后就不需要再进行拟合，直接根据外轮廓边缘线和卷边边缘线的半径就能计算出食用菌卷边度，实现对食用菌的准确分级。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术的一种食用菌图像识别方法的实施例总体步骤的示意图；图2为本专利技术中绘制的折线图示意图；图3为本专利技术中一级食用菌的示意图；图4为本专利技术中二级食用菌的示意图；图5为本专利技术中三级食用菌的示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种食用菌图像识别方法，其特征在于，该方法包括：采集待分级伞状食用菌仰视图像，并记作食用菌图像；对食用菌图像进行边缘检测得到外轮廓边缘线及：当未检测到卷边边缘线时，判定待分级伞状食用菌为一级食用菌；当已检测到的卷边边缘线为完整封闭的边缘线时，将已检测到的卷边边缘线作为最终卷边边缘线；当已检测到的卷边边缘线为不完整封闭的边缘线时，获取已检测到的卷边边缘线上全部像素点与中心像素点之间的最大距离值和最小距离值，获取食用菌图像中与中心像素点之间的距离在最小距离值到最大距离值之间的像素点作为待选边缘点；将卷边边缘线一端的像素点作为初始像素点开始第一次搜索，获取初始像素点邻域内的所有待选边缘点，且待选边缘像素点位于卷边边缘线的延伸方向，并利用领域内的所有待选边缘点到食用菌中心像素点之间的距离获取初始像素点的多个相邻像素点，并将多个相邻像素点分别作为新初始像素点开始第二次搜索，利用获取初始像素点的相邻像素点的方法获取每个新初始像素点的多个相邻像素点，直到得到卷边边缘线另一端像素点的相邻像素点时停止搜索，从第一次搜索开始到停止搜索结束，从每次搜索后得到的相邻像素点中任意选择一个相邻像素点，并按搜索顺序依次连接得到一条折线，同理按一条折线的获取方法得到多条折线；计算出每条折线的波动程度，选取波动程度最大折线作为拟合出的卷边边缘线，将已检测到的不完整封闭的卷边边缘线与拟合出的卷边边缘线连接起来作为最终卷边边缘线；根据外轮廓边缘线上全部像素点与中心像素点之间的平均距离和最终卷边边缘线上全部像素点与中心像素点之间的平均距离，计算出食用菌卷边度；根据食用菌卷边度对食用菌进行分级。2.根据权利要求1所述的一种食用菌图像识别方法，其特征在于，所述并利用领域内的所有待选边缘点到中心像素点之间的距离获取初始像素点的多个相邻像素点的步骤包括：计算初始像素点与中心像素点之间的标准距离，同时计算出每个待选边缘点到中心像素点之间的实时距离；计算出每个待选边缘点到中心像素点之间的实时距离与标准距离的距离差值，选取出距离差值大于预设差值阈值的待选边缘点作为相邻像素点。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：常召航，高飞，赵峰，常猛，刘明春，刘希利，刘永香，丁洋，王希强，郭慧，
申请(专利权)人：山东常生源生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：