一種大田煙葉成熟度定量評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙葉圖像處理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種大田煙葉成熟度定量評估方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)外煙草行業(yè)對于煙葉的分級和檢驗，都是依據(jù)分級標(biāo)準(zhǔn)，以人工操作為 主，憑借標(biāo)準(zhǔn)樣本依靠人的感官進(jìn)行的。這種傳統(tǒng)的收購過程，席地擺攤作業(yè)，現(xiàn)場秩序混 亂，收購過程中煙葉分級以人工經(jīng)驗和感官定性來描述，評級員顧此失彼，疲憊不堪，還易 受人情因素影響，評級定價難以做到公平、公正。而且在我國，每年煙葉收購前，全國各煙區(qū) 主管部門都要舉辦培訓(xùn)班，培訓(xùn)各級收購站的分級人員，并準(zhǔn)備大量的樣本發(fā)往各收購站， 這就必然伴隨著的人力、物力、和財力的巨大消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種大田煙葉成熟度定量 評估方法。
[0004] 為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -種大田煙葉成熟度定量評估方法，包括以下步驟：
[0006] Sl:提取煙葉顏色特征值和煙葉紋理特征值；
[0007] S2 :利用提取的煙葉特征值進(jìn)行煙葉成熟度定量化評估。
[0008] 進(jìn)一步地，所述步驟Sl中計算煙葉顏色特征值的過程如下：
[0009] 21)計算采集的煙葉圖像的色調(diào)的峰度Hk:
[0014] 23)分別計算采集的煙葉圖像的一階矩陣M1、二階矩陣M2和三階矩陣M3:
[0018] 式中，x(i，j)為采集的煙葉圖像的像素向量，大小為mXn=N，共有N個像素。
[0019] 進(jìn)一步地，所述步驟Sl中計算煙葉紋理特征值的過程如下：
[0020] 31)對采集的大小為PXQ的煙葉灰度圖像I(X，y)進(jìn)行Gabor小波變換為：
[0022] 其中s、t是Gabor小波變換濾波器板大小變量，<",(?，〇是$nn (s，t)的共輒復(fù)數(shù)， 由Gabor基函數(shù)經(jīng)過伸縮和旋轉(zhuǎn)得到：
0, 1 ? ? ?M-l，n= 0, 1 ? ? ?N-l，M、N分別表示尺度數(shù)和方向數(shù)；
[0028] 32)對煙葉灰度圖像I(X，y)進(jìn)行Gabor小波變換后得到一簇參數(shù)：
標(biāo)準(zhǔn)差〇nn:
[0032] 進(jìn)一步地，所述步驟S2的具體過程如下：
[0033] 41)以煙葉圖像色調(diào)的峰度、能量、一階矩陣、二階矩陣、三階矩陣，煙葉圖像飽和 度的峰度、一階矩陣、二階矩陣、三階矩陣，以及煙葉灰度圖像紋理均值、標(biāo)準(zhǔn)差一共11個 參數(shù)作為煙葉成熟度特征向量；
[0034]42)根據(jù)GB2635-92，分別確定煙葉成熟度為完熟、成熟、尚熟、欠熟、假熟5個檔次 的煙葉的成熟度特征向量；
[0035] 43)以完熟煙葉的成熟度特征向量作為參考向量，以成熟、尚熟、欠熟、假熟的煙葉 的成熟度特征向量作為比較向量，分別計算成熟、尚熟、欠熟、假熟的煙葉與完熟煙葉的灰 色絕對關(guān)聯(lián)度；
[0036] 44)計算采集的煙葉圖像與完熟煙葉圖像的灰色絕對關(guān)聯(lián)度，將該灰色絕對關(guān)聯(lián) 度與成熟、尚熟、欠熟、假熟煙葉與完熟煙葉的灰色絕對關(guān)聯(lián)度進(jìn)行對照來確定采集的煙葉 的成熟度。
[0037] 進(jìn)一步地，計算成熟、尚熟、欠熟、假熟的煙葉與完熟煙葉的灰色絕對關(guān)聯(lián)度的過 程如下：
[0038] 51)分別將完熟煙葉的成熟度特征向量X。、成熟煙葉的成熟度特征向量X1、尚熟煙 葉的成熟度特征向量X2、欠熟煙葉的成熟度特征向量&和假熟煙葉的成熟度特征向量X4進(jìn) 行零化處理，零化處理過程如下：
[0039] Xi= (Xi (I)1Xi⑵，?? .，Xi(Ii))
[0040]XiD= (Xi (I)d，Xi (2)d，? ? ?，Xi (n)d)
[0047] 式中i= 1，2，? ? ?，4,D、d為零化算子，Xi (k)d=Xi (k) -Xi (I)，k= 1，2，? ? ?， n，n= 1，2，? ? ?，11，XiD為Xi的零化像；
[0048] 53)計算灰色絕對關(guān)聯(lián)度：
[0050] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：
[0051] 本發(fā)明將煙葉的分級指標(biāo)分為顏色、紋理三個綜合量進(jìn)行研究，提取了煙葉圖像 的HSV的峰度、能量、一階矩、二階矩和三階矩等特征量化參數(shù)，應(yīng)用Gabor小波分析方法， 提取了煙葉紋理的均值和標(biāo)準(zhǔn)方差，將灰色理論的知識應(yīng)用到煙葉成熟度研究中，利用前 面提取的與成熟度相關(guān)的特征因素，通過灰色絕對關(guān)聯(lián)度來分析成熟度各檔次之間的聯(lián) 系，從而得到了它們不同程度的量化值，最后通過將采集的煙葉計算出的灰色絕對關(guān)聯(lián)度 來與不同等級煙葉的灰色絕對關(guān)聯(lián)度進(jìn)行對照得出采集的煙葉的成熟度。
【附圖說明】
[0052]圖1為本發(fā)明中計算計算灰色絕對關(guān)聯(lián)度的流程圖。
【具體實施方式】
[0053] 附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
[0054] 為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品 的尺寸；
[0055] 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解 的。
[0056] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
[0057] 實施例1
[0058] -種大田煙葉成熟度定量評估方法，包括以下步驟：
[0059]Sl:提取煙葉顏色特征值和煙葉紋理特征值；
[0060]S2:利用提取的煙葉特征值進(jìn)行煙葉成熟度定量化評估。
[0061] 進(jìn)一步地，步驟Sl中計算煙葉顏色特征值的過程如下：
[0062] 21)計算采集的煙葉圖像的色調(diào)的峰度Hk:

[0071] 式中，x(i，j)為采集的煙葉圖像的像素向量，大小為mXn=N，共有N個像素。
[0072] 進(jìn)一步地，步驟Sl中計算煙葉紋理特征值的過程如下：
[0073] 31)對采集的大小為PXQ的煙葉灰度圖像I(x，y)進(jìn)行Gabor小波變換為：
[0075] 其中s、t是Gabor小波變換濾波器板大小變量，〇,〇是Us，t)的共輒復(fù)數(shù)， 由Gabor基函數(shù)經(jīng)過伸縮和旋轉(zhuǎn)得到：
0, 1 ? ? ?M-l，n= 0, 1 ? ? ?N-l，M、N分別表示尺度數(shù)和方向數(shù)；
[0081] 32)對煙葉灰度圖像I(X，y)進(jìn)行Gabor小波變換后得到一簇參數(shù)：
[0085] 進(jìn)一步地，步驟S2的具體過程如下：
[0086] 41)以煙葉圖像色調(diào)的峰度、能量、一階矩陣、二階矩陣、三階矩陣，煙葉圖像飽和 度的峰度、一階矩陣、二階矩陣、三階矩陣，以及煙葉灰度圖像紋理均值、標(biāo)準(zhǔn)差一共11個 參數(shù)作為煙葉成熟度特征向量；
[0087] 42)根據(jù)GB2635-92,分別確定煙葉成熟度為完熟、成熟、尚熟、欠熟、假熟5個檔次 的煙葉的成熟度特征向量；
[0088] 43)以完熟煙葉的成熟度特征向量作為參考向量，以成熟、尚熟、欠熟、假熟的煙葉 的成熟度特征向量作為比較向量，分別計算成熟、尚熟、欠熟、假熟的煙葉與完熟煙葉的灰 色絕對關(guān)聯(lián)度；
[0089] 44)計算采集的煙葉圖像與完熟煙葉圖像的灰色絕對關(guān)聯(lián)度，將該灰色絕對關(guān)聯(lián) 度與成熟、尚熟、欠熟、假熟煙葉與完熟煙葉的灰色絕對關(guān)聯(lián)度進(jìn)行對照來確定采集的煙葉 的成熟度。
[0090] 如圖1所示，計算成熟、尚熟、欠熟、假熟的煙葉與完熟煙葉的灰色絕對關(guān)聯(lián)