专利名称：利用苹果果梗图像计算苹果旋转角度的方法
技术领域：
本发明涉及信息图像处理方法，，尤其是涉及一种利用苹果果梗图像计算苹果旋转角度的方法。
背景技术：
对水果进行商品化处理是水果采收后再加工再增值的过程。水果产后处理包括水果上线、清晰、涂蜡、干燥和分级等环节，水果的分级是水果产后处理的核心过程。苹果作为重要的水果之一，目前对苹果的分级研究发展迅速。浙江大学蒋焕煜等(蒋焕煜，应义斌，王剑平，等.水果品质智能化实时检测生产线的研究(I) [J].农业工程学报，2002，18(6):158-160.)提出了一种由水果翻转系统、计算机识别系统和分级系统组成，用于实时检测水果品质的智能化实时检测分级生产线。在该生产线上，水果可以绕水平轴自由转动，保证水果的整个表面被检测系统所获取，通过水果的图像信息判断水果的等级，通过执行机构实现水果的分级。李庆中(2000年，2002年)(李庆忠，汪懋华.基于计算机视觉的苹果自动分级系统硬件开发[J].农业机械学报，2000，31 (2): 56-59.Li Q.Z., Wang M.H., Gu ff.K.Computer vision basedsystem for apple surface detect detection[J].Computer and Electronics inAgriculture, 2002, 36:215-223.)等开发了一套3个CCD相机的机器视觉系统用于苹果在线检测。在该系统中，水果的正上方安装有一个双CCD摄像机:一个为彩色CCD，采集水果的彩色图像信息；另一个为黑白CCD，用于采集近红外波段的图像信息。在水果的下方也安装有黑白CCD相机，用于采集水果下表面的图像信息。为了尽可能多地获取水果的全表面信息，在水果的两侧分别安装一面平面镜，则处于水果正上方的相机可以同时获取水果的3幅图像，因此该系统可以获取水果的多表面信息。江苏大学的赵杰文等(2006年)(赵杰文，刘文彬，邹小波.基于三摄像系统的苹果缺陷快速判别[J].江苏大学学报(自然科学版)，2006，27 (4):287-290.)和赵小波等(2010 年)(Zou X.B., Zhao J.ff, Li Y.M, et al.1n-line detection of appledefects using three color cameras system[J].Computers and Electronics inAgriculture, 2010，70 (I): 129-134.)搭建了 3摄像机成像系统。该系统包括3个摄像机，每个摄像机系统都是独立的，有3台电脑和每个摄像机相连。系统工作时，同时触发3个摄像机采集图像，保证苹果在同一时刻各个侧面被抓拍到。对于每个相机，可以拍摄到3个完整苹果表面图像。因此，对于一个苹果，可以采集9幅图像，从而保证苹果表面图像信息不会出现遗漏。由于对同一个水果多次采集图像，保证用于水果品质判断的图像中无冗余信息是保证水果品质分析精度的基础，而快速有效地去除冗余信息成为提高图像处理速度的关键之一
发明内容
本发明的目的在于提供了一种利用苹果果梗图像计算苹果旋转角度的方法，提高苹果图像拼接的速度。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:苹果果梗图像获取装置包括相机1、滚轮2和苹果3。苹果的花萼/果梗轴线与滚轮2轴线平行。滚轮2旋转时，带动苹果3转动，通过相机I分别获取相差一定的角度两幅苹果果梗图像I1〔x,y〕和I2〔x,y〕。基于苹果果梗图像的苹果旋转角度获取方法的算法流程包括:苹果目标提取、果梗图像的特征点提取、两幅果梗图像的特征点匹配、特征点旋转角度计算、旋转角度坏点剔除、苹果旋转角度计算。各步骤中具体算法描述如下:1)苹果目标提取对苹果果梗图像I1Uy)和I2(x，y)进行目标提取，即去除背景图像，提取苹果图像，用最大类间方差法进行分割，提取苹果目标图像，记为I&—A，y)和I^U，y)2)果梗侧图像的特征点提取对图像It5bj (X，y)特征点的步骤如下:①建立在不同尺度O空间内的图像,定义图像Itjb-Jx，y)为S(x, y),按式(I)定义G(x，y，o)为可变尺度的2维高斯函数，按式(2)定义L(x，y，o)为不同尺度O空间的图像，有:
权利要求
1.一种利用苹果果梗图像计算苹果旋转角度的方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)苹果目标提取 对苹果果梗图像I1 (x, y)和I2 (x, y)进行目标提取，即去除背景图像，提取苹果图像，用最大类间方差法进行分割，提取苹果目标图像，记为I&—i(x，y)和I&—2(x，y) 2)果梗侧图像的特征点提取 对图像U」(x, y)特征点的步骤如下: ①建立在不同尺度O空间内的图像，定义图像IuUy)为S(x，y)，按式(I)定义G(x, y, o)为可变尺度的2维高斯函数，按式(2)定义L(x，y，o)为不同尺度o空间的图像，有:
全文摘要
本发明公开了一种利用苹果果梗图像计算苹果旋转角度的方法。包括如下步骤苹果目标提取、果梗侧图像的特征点提取、两幅果梗图像特征点匹配、特征点旋转角度计算、旋转角度坏点剔除和苹果旋转角度计算。本发明利用苹果果梗作为苹果旋转角度计算的依据，检测速度快，准确度高。
文档编号G06T5/50GK103177434SQ20131012424
公开日2013年6月26日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者应义斌, 朱蓓, 饶秀勤 申请人:浙江大学