基于FCM及HSV模型的方格蔟黄斑茧检测与剔除技术

• 作者: 刘双喜 刘莫尘 李法德 许荣浩 闫筱 闫银发
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 蚕茧 方格蔟 黄斑茧检测 模糊C均值聚类 颜色直方图
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 农业装备与机械化工程
• 页码范围: 31-38
• 页数: 8页
• 分类号: TP391.4|S126
• 字数: 4261字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.07.004

摘要

桑蚕业缫丝前需要对蚕茧进行检测分类,剔除黄斑茧等下茧对于提高缫丝质量非常关键.我国蚕虫上蔟多用纸板方格蔟,方格蔟在使用过程由于挤压、受潮等原因极易变形,另外,营茧方格蔟一般覆盖一层茧衣,使自动检测方格蔟蚕茧质量并准确剔除黄斑茧等下茧极其困难.采用基于模糊C均值聚类(FCM)及HSV模型的黄斑茧检测算法,在采茧过程中直接对蚕茧进行图像分割和黄斑茧检测,使用基于机器视觉的直角坐标式自动采茧机对黄斑茧进行定位剔除试验.首先对方格蔟正面原始图像使用FCM分割,消除蚕茧茧衣及方格蔟边框,得到蚕茧二值图像;对FCM分割后的蚕茧二值图像与方格蔟原始图像进行掩膜,实现对方格蔟内单个蚕茧的提取;对提取到的单个蚕茧,根据HSV空间累积颜色直方图的黄斑颜色H分量的比例是否达到黄斑茧的定义阈值,逐个进行黄斑茧判断;然后,对检测到的黄斑茧,保存其连通域中心坐标作为其图像位置坐标,经过视觉测量确定蚕茧在笛卡尔空间中的世界坐标.使用基于机器视觉的直角坐标式方格蔟自动采茧机,对方格蔟黄斑茧进行定位剔除试验,该算法对方格蔟内黄斑茧的平均检测正确率为81.2％,黄斑茧坐标最大定位偏差为3.0 mm,对单张方格蔟图像进行分割和黄斑茧检测的平均时长为1.271 s,对茧衣附有桑叶梗或碎桑叶的蚕茧没有误检测,但对黄斑位于边缘处的蚕茧检测效果不好.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李法德	山东农业大学机械与电子工程学院	94	1021	17.0	28.0
3	闫银发	山东农业大学机械与电子工程学院	34	320	8.0	17.0
5	刘莫尘	山东农业大学机械与电子工程学院	21	96	5.0	9.0
13	许荣浩	山东农业大学机械与电子工程学院	2	5	1.0	2.0