基于HIS的颜识别

冷窝
基于HIS的颜识别
1. HIS颜模型简介
识别原理、方法
实例
定义
HIS颜模型是从人的视觉系统出发,用调(Hue),饱和度(Saturation)和亮度(Intensity)来描述颜的一种方法。
二、HIS颜模型的特点
特点
由于人的视觉对颜亮度敏感程度远强于对颜浓度的敏感程度,所以HIS颜模型比RGB颜模型更加符合人的视觉特性,为了便于颜处理和识别,人的视觉系统通常采用HIS颜
续作指南模型。另外,图像处理和计算机视觉中大量算法都可以在HIS颜模型中方便地使用,使用HIS颜模型可以大大减小图像分析和处理的工作量。
HIS和RGB的关系
三、应用举例纺织涂层
1.基于HIS颜模型的田间成熟番茄识别
(1)田间成熟番茄识别的目的:在自然生长条件下,将由计算机拍摄的番茄图像中成熟的番茄识别出来,并确定其质心的位置。 其关键在于将图像中的成熟番茄的信息与未成熟番茄、枝干、叶子的信息分解开,提取到成熟番茄的信息并加以处理。
全身长指甲(2)番茄图像的获取。
番茄图像的获取由计算机视觉系统实现,计算机视觉系统由CCD摄像机,计算机,图像采集卡,图像监测器组成。CCD摄像机在田间拍摄番茄图像,并与装有图像采集卡的计算机相连通,通过动态库函数就可以把图像直接输入到计算机中,图1为采集到的一幅番茄图像。
图1 计算机视觉系统获得的番茄图像
(3)成熟番茄的区域分割。
番茄成熟前后的颜有着明显的差别,成熟的番茄是红的,与未成熟的番茄(绿)和叶子(绿)有着明显的差别,鉴于这种度的差别,可以通过HIS图像中H分量灰度的差别来区分成熟番茄和未成熟番茄、叶子、枝干,下面通过实验来获得具体的数据。
  实验:通过计算机视觉系统获取50幅RGB的图像,通过相应算法转换成HIS的图像,在每
幅图像中取成熟的番茄,未成熟的番茄,叶子,枝干的特征像素各20个,这样每种均获得像素1000个,分别统计这1000个像素的H分量灰度分布,发现以下规律:成熟番茄的度值范围主要分布在(0-30)度和(350-360)度之间,而未成熟番茄,叶子,枝干的度值范围主要集中在(65-140)度之间。
  通过以上实验所获得的信息,可以把图中度值在(0-30)度和(350-360)度之间的像素点处理成黑,代表成熟的番茄;把度值在这两个范围之外的像素点处理成白,代表非成熟番茄的部分,图1所示的图像经过处理如图2所示:
图2  根据H分量分割成熟番茄区域的处理图像
反体制
由图2可以看出,除了成熟番茄区域的像素点置为黑外,还有一些黑小区域,这是由于一些与成熟番茄度值相近的点所产生的,必须通过相应的算法进行处理。
(4)黑小区域消除算法。
高苯乙烯橡胶 为了使分割后的图像只存在成熟番茄的信息,需要对图2中的黑小区域进行消除,因为黑小区域与真正成熟番茄的区域相比是非常小的,所以可以采用面积阈值分割法,把这些黑小区域消除掉。算法如下:
对图2所示的二值图像中黑像素进行搜索,如果黑像素之间按8领域方式能够连接在一起,则称这些连接在一起的区域为黑体,将各个黑体分别标为黑体1,黑体2至黑体n。再计算各个黑体的面积(黑体中所包含的像素数目),统计黑体面积,出面积阈值,记为MaxAera,如果黑体面积小于这个阈值,就将像素灰度置位白,这样就可以将非成熟番茄的误判区域消除。
(5)空洞填充
黑小区域消除以后,我们发现在成熟番茄区域出现了一个空洞。这是由于田间条件下光
照比较复杂,顺光时强光照射会使番茄表面形成一个亮斑,亮斑的度值与叶子接近,所以这个亮斑被处理成白,在成熟番茄中形成一个空洞。
为了准确的到成熟番茄的质心位置,必须把成熟番茄中间的空洞填充起来,采用的算法主要是轮廓跟踪和种子填充,经过种子填充算法后的图像如图3 所示:
                       
图3  空洞填充后的图像
(6)质心计算:可以采用矩方法进行质心的计算。
总结:通过HIS颜模型对田间成熟的番茄进行识别,主要的步骤包括图像获取,图像的分割,黑小区域消除,空洞填充,质心计算。
2.基于HIS颜模型的珍珠颜分选方法

本文发布于:2024-09-20 15:41:07,感谢您对本站的认可!

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