基于掩模及亮度校正算法的脐橙表面缺陷分割

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张明

作者： 张明;李鹏;邓烈;何绍兰;易时来;郑永强;谢让金;马岩岩;吕强

作者机构：

关键词： 脐橙;表面缺陷;分割;去除背景;亮度校正;单阈值

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2019 年 02 期

页码： 327-338

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】本研究旨在有效解决果皮有缺陷的水果图像在去除背景时部分缺陷被误分割为背景,以及水果表面缺陷难以有效分割提取的问题。【方法】以I分量图来构建掩模模板,根据其灰度直方图信息,通过双峰法选择单一阈值(T=75)分以纽荷尔脐橙为研究对象,提出基于HSI颜色空间模型法去除背景割背景并填充孔洞得到掩模模板Imask,然后掩模模板Imask与I分量图通过点乘运算得到去除背景的I分量图;提出基于多尺度高斯函数图像亮度校正算法对去除背景后的I分量图像进行亮度校正,通过构建多尺度高斯函数滤波器,将去除背景后的I分量图与构建的多尺度高斯函数进行卷积运算即得到去除背景后的I分量图像表面光照分量图,最后将去除背景后的I分量图与得到的光照分量图进行点除运算即得到去除背景后的I分量图像亮度校正图;然后采用单一全局阈值法对脐橙表面缺陷进行提取。【结果】基于HSI颜色空间模型法去除背景,可在有效去除背景的同时完好保留脐橙的表面信息,有利于后续操作;基于多尺度高斯函数的图像亮度校正算法分别对6种常见脐橙缺陷进行图像亮度校正后采用单阈值法提取缺陷,使不同灰度等级的脐橙表面缺陷一次性分割成功,其中分割率最高为100%,最低为88.5%,整体达92.7%。通过试验分析后发现造成部分误分割或漏分割的原因主要在于部分缺陷果缺陷处颜色较轻,与正常区域灰度差较小,从而造成漏分割;还有部分缺陷果由于缺陷面积小,在图像形态学处理过程被误认为是噪声而被去除;同时发现正常果的误判率也达到了10.8%,经分析发现误判的正常果表皮组织区域的褶皱位于图像的边缘区域,从而被误认为是边缘区域的缺陷,导致误判。【结论】基于HSI颜色空间模型法去除背景及基于多尺度高斯函数的图像亮度不均校正算法对纽荷尔脐橙图像背景分割和去除背景后的I分量图像表面亮度校正均取得了较好的效果,能有效识别脐橙缺陷区域,为脐橙精确分级提供了技术支持,也为其他果品表面缺陷快速检测提供了一种新思路。

分类号： TP391.41

  • 相关文献

[1]基于区域亮度自适应校正算法的脐橙表面缺陷检测. 张明,王腾,李鹏,邓烈,郑永强,易时来,吕强,孙荣荣. 2020

[2]基于LabVIEW Vision的加工番茄表面霉斑缺陷检测. 丁竹青,李晓良,张若宇,坎杂,李硕. 2015

[3]基于类球形亮度变换的水果表面缺陷提取. 黄文倩,李江波,张驰,李斌,陈立平,张百海. 2012

[4]绿橙表面缺陷的计算机视觉分级技术. 陈小娜,章程辉. 2009

[5]应用计算机视觉对芒果表面缺陷的判别研究. 黄勇平,章程辉,刘静. 2008

[6]基于亮度校正和AdaBoost的苹果缺陷在线识别. 张保华,黄文倩,李江波,赵春江,刘成良,黄丹枫. 2014

[7]类球形水果表皮颜色变化校正方法研究. 李江波,黄文倩,张保华,彭彦昆,赵春江. 2014

[8]混合酸青贮玉米对杜寒杂交羊屠宰分割性能的影响. 丁兰兰,卢晓楠,朱文广,玉柱,罗海玲. 2015

[9]基于显著性目标检测的葡萄叶片病害分割. 王书志,乔虹,冯全,张建华. 2021

[10]基于深度学习方法和RGB影像的玉米雄穗分割. 余汛,王哲,景海涛,金秀良,聂臣巍,白怡,王铮. 2021

[11]无动力集成化小型屠宰设备的研制. 谢小雷,贾伟,张春晖,李侠,王春青. 2014

[12]国内外牛肉分割研究进展. 吴斌,李海鹏,张松山,孙宝忠. 2010

[13]分割小鼠胚胎的简易方法和分割后二分胚的发育能力. 陶涛,侯世忠. 1991

[14]基于图像处理的橡胶树割线分割研究. 孙亮,刘永娜,胡义钰,张健,陈艳霞,冯成天,袁坤,王真辉. 2018

[15]新疆褐牛产肉性能分析. 周振勇,李娜,李红波,闫向民,杜玮,张杨,张金山. 2014

[16]基于YOLOv8的竹笋分割方法研究. 郑镇辉,张淡然,王槊,韦丽娇,吴海韵,肖景丰. 2025

[17]脐橙整形与修剪技术. 李杰. 2008

[18]基于激光拉曼光谱的脐橙内部品质无损检测. 药林桃,刘木华,王映龙. 2008

[19]湘南地区脐橙山地建园技术浅谈. 侯小华. 2004

[20]两种枳及其对脐橙苦干性状的影响. 李润唐. 1997

作者其他论文 更多>>

微信小程序