一种食用菌团块切割算法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115359076A(43)申请公布日2022.11.18(21)申请号202210995318.2(22)申请日2022.08.18(71)申请人上海市农业科学院地址201106上海市闵行区北翟路2901号(72)发明人马超李琳一姚鑫锋胡冬袁涛田明璐班松涛(74)专利代理机构成都华复知识产权代理有限公司51298专利代理师余鹏(51)Int.Cl.G06T7/12(2017.01)G06T7/13(2017.01)G06T7/155(2017.01)G06T7/62(2017.01)G06T7/00(2017.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种食用菌团块切割算法(57)摘要本发明公开了一种食用菌团块切割算法，包括如下步骤：S1、输入捕获的食用菌团块图像；S2、对图像进行预处理；S3、对培养皿区域图像进行高反差保留；S4、再次检索食用菌团块；S5、查找最大内接圆定义为种子点；S6、按所有种子点对图像进行带核分水岭分割得到切割后的食用菌团块；S7、分析食用菌团块的表型信息。本发明所有判定阈值均为分析食用菌菌团图像后自动生成，且生成结果具有唯一性。有效的减少了人工介入造成的标准不统一，工作量巨大等困难，为后续的工作奠定了良好的基础，且此算法的计算过程简单，在一定程度上提高了过分割区域的合并速度，进而提高了分割效果，从而更好的食用菌表型研究提供稳定高效数据支撑。CN115359076ACN115359076A权利要求书1/2页1.一种食用菌团块图像自动切割算法，其特征在于：包括如下步骤：S1、输入捕获的食用菌团块图像；S2、对图像进行预处理，首先对图像进行灰度处理，然后对图像进行cannny边缘检测，查找最大外层轮廓，计算最大外层轮廓的内接圆，腐蚀最大内接圆，最终得到培养皿区域图像；S3、对培养皿区域图像进行高反差保留，得到边缘增强图后二值化，缩小图像后查找所有最外层轮廓，按比例额还原所有轮廓点集，按先验条件剔除非食用菌团块轮廓，得到食用菌团块区域；S4、再次检索食用菌团块，按菌团最大外接圆心与最大内接圆圆心的偏移量区分待切割团块与不用切割团块；S5、待切割团块转换为距离图，查找最大内接圆定义为种子点，判断剩余面积与最大内接圆面积比值，若比值大于阈值则继续执行S5步骤，若比值小于阈值则停止查找种子点。S6、按所有种子点对图像进行带核分水岭分割得到切割后的食用菌团块。S7、分析食用菌团块的表型信息。2.根据权利要求1所述的一种食用菌团块图像自动切割算法，其特征在于：所述S2中，首先计算最大外层轮廓的内接圆计算先按动态比例缩放图像，然后使用canny边缘检测，然后采用闭合操作防止出现轮廓断点，然后绘制距离变化图，计算中心最高点得到最大内接圆圆心，计算中心最高点与最低点距离得到最大内接圆半径，得到精准的培养皿区域图像。3.根据权利要求1所述的一种食用菌团块图像自动切割算法，其特征在于：所述S3中，高反差保留所用的高斯核由培养皿原始图像尺寸按比例动态生成，默认条件为W为原始图的宽度值。得到高反差保留后的边缘增强图后，按先验条件剔除非食用菌团块轮廓中判断依据为培养皿原始图像尺寸按比例动态生成，默认条件为阈值上限为阈值条件为A为培养皿面积。4.根据权利要求1所述的一种食用菌团块图像自动切割算法，其特征在于：所述S4中，按菌团最大外接圆心与最大内接圆圆心的偏移量区分待切割团块与不用切割团块。实际生产中菌丝大多生长于培养皿居中位置四周发散性生长。少数菌丝会游弋到培养皿边缘位置呈现波峰状生产。这两种食用菌菌团由于未发生粘连情况，所以最大外接圆心与最大内接圆圆心的偏移量的值非常低。相反的这两种情况下如果菌丝生育出现粘连情况则偏移量的值非常高。因此指定偏移量默认阈值为Rn为最大内接圆半径，Rw为最大外接圆半径。区分需要分割与不需要分割食用菌团块图像，提高算法效率。5.根据权利要求1所述的一种食用菌团块图像自动切割算法，其特征在于：所述S3中，采用Canny算子对图像的边缘像素点进行检测，且Canny算子的抗噪能力强，虚假的边缘像素点少，可保留足够充分的边缘信息。6.根据权利要求1所述的一种食用菌团块图像自动切割算法，其特征在于：所述S5中，判断剩余面积与最大内接圆面积比值由以下流程实现，绘制待切割团块图并统计面积At，2CN115359076A权利要求书2/2页图中绘制第一种子的膨胀图，计算第一种子膨胀运算后面积Az，判断若大于则记录种子信息继续执行S5，若小于则中止。7.根据权利要求1所述的一种食用菌团块图像自动切割算法，其特征在于：所述S6中，带核分水岭分割中所用的核心由步骤S1至S5自动计算获得，同时为得到更好的分割效果，所述核心可由S5得到的种子信息腐蚀后再次