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原文传递一种基于手机的猕猴桃膨大果检测方法和装置

专利名称：	一种基于手机的猕猴桃膨大果检测方法和装置
摘要：	本发明公开了一种基于手机的猕猴桃膨大果检测方法和装置，涉及水果膨大果无损检测技术领域。解决的技术问题是提供一种成本低廉、操作简便的猕猴桃膨大果检测方法和装置。采用数字图像处理技术构建一套实现猕猴桃膨大果检测的方法和系统。通过智能手机获取自然光下猕猴桃果蒂一侧的图像，采用特定的图像处理方法从获得的图像中分割出果蒂部位，计算其最小外接矩形的长宽比，并据此给出是否为猕猴桃膨大果的判断结果。本发明可以快速、便捷、低成本地实现猕猴桃膨大果的无损检测，为消费者提供决策依据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北农林科技大学
发明人：	郭文川;闫彬;朱新华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910190793.0
公开号：	CN109856144A
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	712100 陕西省咸阳市杨凌示范区邰城路3号
主权项：	1.一种基于手机的猕猴桃膨大果检测方法，其特征在于，包含以下步骤： 1）将被测猕猴桃（2）的含果蒂的一面朝上并置于背景板（3）的载物台（4）上； 2）手持智能手机（1）并置于被测猕猴桃（2）的上方，使通过智能手机（1）摄像头中心线与被测猕猴桃（2）赤道面中心轴线重合，并与背景板（3）垂直；打开智能手机（1）中的自编的猕猴桃膨大果检测软件，采用自编的猕猴桃膨大果检测软件调用智能手机（1）的摄像头； 3）调整智能手机（1）摄像头的物距，使智能手机（1）的摄像头视野中的背景部分刚好只含有背景板（3），然后拍摄被测猕猴桃（2）的照片； 4）通过自编的猕猴桃膨大果检测软件完成基于图像的猕猴桃膨大果检测；分割提取出猕猴桃的果蒂部位，采用最小外接矩形框选提取出的被测猕猴桃（2）的果蒂部位并计算最小外接矩形的长宽比值X，若X >1.6，判断被测猕猴桃（2）为膨大果，否则判断被测猕猴桃（2）为正常果；在自编的猕猴桃膨大果检测软件界面上显示图像处理的结果与被测猕猴桃（2）是否为膨大果的检测结果。 2.根据权利要求1所述的一种基于手机的猕猴桃膨大果检测方法，其特征在于，所述的基于图像的猕猴桃膨大果检测包含以下步骤： 1）采用颜色空间转换函数将智能手机获取到的被测猕猴桃（2）的RGB图像转换为HSV空间下的图像并分别提取H、S、V分量；采用最大类间方差法从背景中初步自动分割出被测猕猴桃（2）区域，采用孔洞填充操作使被测猕猴桃（2）区域完整，采用去除小面积连通域操作去掉噪声，得到被测猕猴桃（2）区域的二值图像； 2）采用腐蚀操作得到包含被测猕猴桃（2）的果蒂部位的二值图像；采用图像相乘运算得到包含被测猕猴桃（2）的果蒂部位的灰度图像；采用非线性灰度变换函数、阈值分割法初步分割出被测猕猴桃（2）的果蒂部位； 3）采用填充操作、闭运算、连通区域标记法、区域属性度量函数、去除小面积连通域操作去掉噪声，精确提取出被测猕猴桃（2）的果蒂部位；采用最小外接矩形函数框选提取出的被测猕猴桃（2）的果蒂部位并自动计算最小外接矩形的长宽比值，依据比值大小判断被测猕猴桃（2）是否为膨大果；最终将判断结果显示在自编的猕猴桃膨大果检测软件界面上。 3.一种基于手机的猕猴桃膨大果检测的装置，其特征在于：组成结构包含智能手机（1）、被测猕猴桃（2）、背景板（3）、载物台（4）；所述的载物台（4）固定于背景板（3）中央；所述的被测猕猴桃（2）的含果蒂的一面朝上放置于载物台（4）上。 4.根据权利要求3所述的一种基于手机的猕猴桃膨大果检测的装置，其特征在于：所述的智能手机（1）置于被测猕猴桃（2）的上方，智能手机（1）摄像头中心线与被测猕猴桃（2）赤道面中心轴线重合，并与背景板（3）垂直；智能手机（1）的高度设置在使智能手机（1）的摄像头视野中的背景部分刚好只含有背景板（3）；所述的智能手机（1）安装有自编的猕猴桃膨大果检测软件；猕猴桃膨大果检测软件包含猕猴桃品种选择功能模块、原始猕猴桃图像导入功能模块、数字图像处理功能模块、清空界面功能模块；采用猕猴桃品种选择功能模块可以选择与被测猕猴桃（2）品种一致的猕猴桃膨大果检测算法模型，图像导入功能模块可以实现将智能手机（1）摄像头所采集的被测猕猴桃（2）图像导入猕猴桃膨大果检测软件中，数字图像处理模块在被测猕猴桃（2）图像被导入软件后自动启动，实现提取被测猕猴桃（2）的果蒂部位并根据包围果蒂的最小外接矩形的长宽比判断被测猕猴桃（2）是否为膨大果，清空界面功能模块用于检测软件运行完毕后检测结果的清除，为下一次检测做准备；所述的数字图像处理功能模块至少包含猕猴桃提取子模块、灰度变换子模块、果萼分割子模块、膨大果判断子模块；采用猕猴桃提取子模块可以实现从背景中提取出被测猕猴桃（2）区域，结合被测猕猴桃（2）区域的提取结果，采用灰度变换子模块可以实现增强被测猕猴桃（2）的果萼部位，再采用果萼分割子模块精确提取出被测猕猴桃（2）的果萼部位，最终运行膨大果判断子模块，采用最小外接矩形框选提取出的被测猕猴桃（2）的果蒂部位并计算最小外接矩形的长宽比值X，若X >1.6，判断被测猕猴桃（2）为膨大果，否则判断被测猕猴桃（2）为正常果。 5.根据权利要求3所述的一种基于手机的猕猴桃膨大果检测的装置，其特征在于：所述的背景板（3）的表面为不透光的弱反光材质，其颜色设定的准则是与被测猕猴桃（2）的颜色反差大；所述的载物台（4）为环状橡胶圈，可以稳定地支撑被测猕猴桃（2）。
所属类别：	发明专利