计算机根据蒜瓣图像识别蒜尖朝向的方法.doc

计算机根据蒜瓣图像识别蒜尖朝向的方法.doc计算机根据蒜瓣图像识别蒜尖朝向的方法大蒜在我国种植面积广泛,年产量约175万t,出口31万t,出口规模为世界第一。由于不同国家对大蒜规格要求不同,我国作为大蒜的主要生产和出口国,要使大蒜产生巨大的经济效益必须适应国际市场对大蒜的规格要求,如:美国、日本市场要求柄长为2cm;东南亚地区要求规格均匀,。根据金诚谦等[2]研究,要使大蒜蒜瓣的形状规则、大小均匀,那么在种植大蒜时,就要使蒜瓣直立瓣尖朝上种植。因此,在机械化的大蒜种植时,使蒜瓣瓣尖朝上种植成为大蒜机械种植中研究的关键问题。随着图像处理技术的不断发展,以计算机为基础的图像处理应用越来越广。如人脸的识别,车牌的识别以及种子的面积、边缘,根据种子图像识别胚芽的位置等等。本文采用图像处理,以蒜瓣为研究对象,应用图像处理中的大蒜蒜瓣的原始图像,对其进行灰度处理、中值滤波、二值化、边缘检测和角点检测识别大蒜瓣尖,并利用Mat-,实现计算机根据蒜瓣图像识别蒜尖的朝向。 1图像获取及处理 D数码相机在分辨率640×480下获取,每个像素点大小为320×240矩形区域。图像处理在计算机上完成().操作系统为WindowsXP,。考虑到实际图像采集过程中,大蒜蒜瓣图像会遇到各种随机噪声干扰,在图像上产生不可预测的随机噪音,形成不需要的孤立像素点,对大蒜蒜瓣图像区域分割、分析和判断带来不利影响。因此,为避免噪音像素点造成的图像处理中不能正确反映大蒜蒜瓣信息的问题,采用非线性的中值滤波去除大蒜蒜瓣图像噪声干扰的方法,既可去除噪声又保护了图像的边缘清晰的特性。采用中值滤波把大蒜蒜瓣图像中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替,让周围的像素值接近真实值,从而消除孤立的噪声点。同时在大蒜蒜瓣图像平滑的处理中,将含有一定数目像素的滑动窗口各点灰度值的中值来代替指定点的灰度值。对于奇数个元素,中值为大小排序后中间的数值;对于偶数个元素,中值为排序后中间两个元素灰度值的平均值。本文采用3×3窗口对图像进行平滑处理,如图1所示,运用中值滤波算法对蒜瓣原始灰度图像滤波后的图像如图2所示。 ,在进行图像处理时,为了提高速度和效率,需要将大蒜的彩色图像进行二值化处理,使得图像变得简单,而且数据量减少。首先将大蒜蒜瓣图像转换为灰度图像,再进行阈值化处理,将灰度图像转换为二值图像。数码相机拍摄的图像为彩色图像,为了进一步提高图像处理速度和效率需将其转换成二值图像。首先将彩色图像转换成灰度图像,然后用阈值化处理,即选择一个阈值T,将图像转换为二值图像。图像的二值化处理的变换函数表达式,即  为了使大蒜蒜瓣图像能够从灰度图像中形成而知图像分离出来,并且突出大蒜图像的点阵,通过直方图求出二值图像的阈值。在直方图中,采用图像中的目标和背景形成的两个波峰之间低谷的灰度值T作为阈值对大蒜蒜瓣图像进行二值化处理,如图3所示。 ,得到二值图像。再进行图像的边缘检测,从而获取图像的边缘二值图像,采用Canny边缘检测算法对大蒜蒜瓣的形状特征和边缘检测信息进行提取,识别出图像中的实际边缘。在