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[發(fā)明專利]一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法有效

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201610029713.X 申請(qǐng)日: 2016-01-16
公開(kāi)(公告)號(hào): CN105719282B 公開(kāi)(公告)日: 2018-06-08
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 呂繼東;徐黎明;馬正華;戎海龍;陳陽(yáng);何可人 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 常州大學(xué)
主分類號(hào): G06T7/11 分類號(hào): G06T7/11;G06T7/187;G06T7/136
代理公司: 暫無(wú)信息 代理人: 暫無(wú)信息
地址: 213164 *** 國(guó)省代碼: 江蘇;32
權(quán)利要求書(shū): 查看更多 說(shuō)明書(shū): 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 閾值分割 圖像 果實(shí) 果實(shí)圖像 小區(qū)域 去除 蘋(píng)果圖像 區(qū)域獲取 圖像提取 相加圖像 開(kāi)運(yùn)算 減去 相減 枝葉 樹(shù)葉 果園 采摘機(jī)器人 分割圖像 孔洞填充 色差圖像 樹(shù)枝圖像 避障 相加 采摘 采集 腐蝕 膨脹 蘋(píng)果 成功
【權(quán)利要求書(shū)】:

1.一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)基于視覺(jué)傳感器采集RGB圖像;

(2)基于RGB三通道圖像做R-G運(yùn)算,獲取色差圖像;

(3)基于R-G色差圖像獲取果實(shí)圖像;

(4)將(1)中的RGB原圖像減去(3)中的果實(shí)圖像,獲取相減圖像;

(5)基于步驟(4)獲取的相減圖像獲取樹(shù)葉圖像;

(6)對(duì)(2)中的R-G色差圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)閾值分割,獲取動(dòng)態(tài)閾值分割圖像;

(7)將動(dòng)態(tài)閾值分割圖像與(3)中的果實(shí)圖像相加,獲取相加果實(shí)圖像;

(8)將(1)中所述的RGB圖像減去相加果實(shí)圖像和樹(shù)葉圖像,獲取相減圖像;

(9)基于步驟(8)獲取的相減圖像獲取樹(shù)枝圖像;

所述步驟(3)獲取果實(shí)圖像的具體實(shí)現(xiàn)包括如下步驟:

(3-1)基于結(jié)構(gòu)元素對(duì)R-G色差圖像進(jìn)行腐蝕操作;

(3-2)對(duì)腐蝕過(guò)的R-G色差圖像進(jìn)行孔洞填充操作;

(3-3)將孔洞填充過(guò)的R-G色差圖像中小于灰度值閾值的像素置為0,而后對(duì)圖像中的連通區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記、統(tǒng)計(jì)總數(shù),將小于像素總數(shù)閾值的小區(qū)域去除;

(3-4)基于結(jié)構(gòu)元素對(duì)小區(qū)域去除后的R-G色差圖像進(jìn)行膨脹操作;

(3-5)基于結(jié)構(gòu)元素對(duì)膨脹后的R-G色差圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算操作;

(3-6)基于開(kāi)運(yùn)算后R-G色差圖像灰度閾值對(duì)RGB原圖像進(jìn)行分割,獲取果實(shí)圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法,其特征在于,(3-1)中所述腐蝕操作、(3-4)中所述膨脹操作均采用半徑為5的圓盤(pán)形結(jié)構(gòu)元素;(3-5)中所述開(kāi)運(yùn)算操作采用半徑為10的圓盤(pán)形結(jié)構(gòu)元素。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法,其特征在于,(3-2)中所述孔洞填充操作采用漫水填充算法;(3-3)中所述對(duì)圖像中的連通區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記采用8鄰域標(biāo)記法。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法,其特征在于,(3-3)中所述灰度值閾值設(shè)為20,(3-3)中所述像素總數(shù)閾值設(shè)為2000,(3-6)中所述灰度閾值設(shè)為0。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法,其特征在于,所述步驟(5)獲取樹(shù)葉圖像的具體實(shí)現(xiàn)包括如下步驟:

(5-1)對(duì)相減圖像做2G-R-B運(yùn)算,獲取色差圖像;

(5-2)對(duì)2G-R-B色差圖像中的連通區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記、統(tǒng)計(jì)總數(shù),將小于像素總數(shù)閾值的小區(qū)域去除;

(5-3)基于小區(qū)域去除后2G-R-B色差圖像灰度閾值對(duì)RGB原圖像進(jìn)行分割,獲取樹(shù)葉圖像。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法,其特征在于,

(5-2)中所述對(duì)2G-R-B色差圖像中的連通區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記采用8鄰域標(biāo)記法,(5-2)中所述像素總數(shù)閾值設(shè)為500,(5-3)中所述灰度閾值設(shè)為0。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法,其特征在于,所述步驟(9)獲取樹(shù)枝圖像的具體實(shí)現(xiàn)包括如下步驟:

(9-1)對(duì)相減圖像再次做R-G運(yùn)算,獲取色差圖像;

(9-2)基于結(jié)構(gòu)元素對(duì)R-G色差圖像進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算操作;

(9-3)對(duì)開(kāi)運(yùn)算后R-G色差圖像中的連通區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記、統(tǒng)計(jì)總數(shù),將小于像素總數(shù)閾值的小區(qū)域去除;

(9-4)基于小區(qū)域去除后R-G色差圖像灰度閾值對(duì)RGB原圖像進(jìn)行分割,獲取樹(shù)枝圖像。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法,其特征在于,(9-2)中所述開(kāi)運(yùn)算操作采用半徑為2的圓盤(pán)形結(jié)構(gòu)元素,(9-3)中所述對(duì)開(kāi)運(yùn)算后R-G色差圖像中的連通區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記采用8鄰域標(biāo)記法。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種果園紅色蘋(píng)果圖像果實(shí)枝葉區(qū)域獲取方法,其特征在于,(9-3)中所述像素總數(shù)閾值設(shè)為800,(9-4)中所述灰度閾值設(shè)為0。

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