一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法与流程

1.本发明属于图像分析技术领域，尤其涉及一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法。


背景技术：

2.姜具有解表散寒、温中止呕、温肺止咳、解毒的功效，常用于风寒感冒，脾胃寒症，胃寒呕吐，肺寒咳嗽；同时具有较强的去腥味作用，已普遍地用于千家万户餐桌上的各种美食中。如何评价监控一个姜的好坏，现有的姜的质量状态监控方法，主要是靠人工一个一个观察姜变质情况，姜一旦变质，表皮就会由姜黄色变成棕色，棕色表皮的面积越大，则姜的质量就越差。整个质量状态监控过程，都不够自动化，需要人工参与，对于需要大批量使用姜的生产线(例如中药生产)，靠人工检查姜的表皮情况以确定姜的质量状态，需要大量的人力和时间成本，另一方面姜的质量状态也是靠人的经验决定，存在着监控结果不准确和可靠性较低的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例提供一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法，用于解决现有姜的质量状态监控方法，不够自动化和智能化，花费人力较大，监控结果不准确、可靠性较低的问题。本发明能够根据采集到的姜的各方位表皮图像，自动、快速、准确地确定姜的质量状态。
4.本发明实施例提供一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法，包括：
5.通过多个图像采集装置采集当前待监控姜的各方位的表皮图像；
6.根据所述当前待监控姜的各方位的表皮图像，确定当前待监控姜的表皮颜色变化情况；
7.根据所述当前待监控姜的表皮颜色变化情况，确定当前待监控姜的质量状态。
8.在一可选实施例中，所述多个图像采集装置，包括：设置于放置待监控姜的透明平台的左、右、上、下、前、后的六个图像采集装置；每个所述图像采集装置内部设置有测距传感器；
9.所述通过多个图像采集装置采集当前待监控姜的表皮图像，还包括：
10.通过各图像采集装置上的测距传感器采集各图像采集装置到当前待监控姜的距离。
11.在一可选实施例中，所述根据所述当前待监控姜的各方位的表皮图像，确定当前待监控姜的表皮颜色变化情况，包括：
12.根据所述当前待监控姜的各方位的表皮图像及各图像采集装置到当前待监控姜的距离，基于第一公式计算当前待监控姜出现颜色变化的面积；
13.根据所述当前待监控姜出现颜色变化的面积、所述当前待监控姜的各方位的表皮图像及各图像采集装置到当前待监控姜的距离，基于第二公式计算当前待监控姜出现颜色
变化的面积占姜总表面积的占比；
14.其中，所述第一公式为：
[0015][0016]
所述第二公式为：
[0017][0018]
其中，s表示所述当前待监控姜出现颜色变化的面积；l(a)表示第a个图像采集装置上的测距传感器采集到的第a个图像采集装置到当前待监控姜表面的距离；f(a)表示第a个图像采集装置的焦距；[i(a),j(a)]表示第a个图像采集装置采集到的第i(a)行第j(a)列像素点的坐标；z[i(a),j(a)]表示第a个图像采集装置采集到的图像中第i(a)行第j(a)列像素点的颜色为棕色的检测值，若该像素点的颜色为棕色则z[i(a),j(a)]＝1，反之z[i(a),j(a)]＝0；s0表示各图像采集装置采集到的图像的单个像素点的图像面积值；n(a)表示第a个图像采集装置采集到的图像中每一列像素点的个数；m(a)表示第a个图像采集装置采集到的图像中每一行像素点的个数；
[0019]
δ表示当前待监控姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比；||表示关系或，h[i(a),j(a)]表示第a个图像采集装置采集到的图像中第i(a)行第j(a)列像素点的颜色为姜黄色的检测值，若该像素点的颜色为姜黄色则h[i(a),j(a)]＝1，反之h[i(a),j(a)]＝0。
[0020]
在一可选实施例中，所述根据所述当前待监控姜的表皮颜色变化情况，确定当前待监控姜的质量状态，包括：
[0021]
根据所述当前待监控姜的表皮颜色变化情况，基于第三公式计算当前待监控姜的质量状态信息；
[0022]
判断所述当前待监控姜的质量状态信息是否等于预设质量状态；
[0023]
若所述当前待监控姜的质量状态信息是不等于预设质量状态，则确定当前待监控姜的质量不合格，并将所述当前待监控姜的质量状态信息发送给监控交互平台；
[0024]
其中，所述第三公式为：
[0025][0026]
所述第三公式中，k2表示所述当前待监控姜的质量状态信息的二进制形式；u()表示正数检验函数，若括号内的数值为正数则函数值为1，反之为0；{,,}表示由三部分组成的二进制数据，δ(t)表示所述δ的分子数值；δ(d)表示所述δ的分母数值；()2表示将括号内的数转换为二进制数；0x2f表示十六进制数据2f。
[0027]
在一可选实施例中，所述将所述当前待监控姜的质量状态信息发送给监控交互平台，还包括：获取当前待监控姜的监控批次号并发送给监控交互平台；
[0028]
所述将所述当前待监控姜的质量状态信息发送给监控交互平台之后，还包括：
[0029]
通过所述监控交互平台，按照监控批次号分类统计质量不合格姜的数量。
[0030]
在一可选实施例中，所述通过所述监控交互平台，按照监控批次号分类统计质量不合格姜的数量之后，还包括：
[0031]
按照预设的数量与颜色的对应关系，以图像化的方式向用户展示各监控批次号不合格姜的数量信息。
[0032]
在一可选实施例中，所述将所述当前待监控姜的质量状态信息发送给监控交互平台，还包括：
[0033]
通过声和/或光的方式报警提示所述当前待监控姜的质量不合格。
[0034]
在一可选实施例中，所述判断所述当前待监控姜的质量状态信息是否等于预设质量状态之后，还包括：
[0035]
若所述当前待监控姜的质量状态信息等于预设质量状态，则确定当前待监控姜质量合格；
[0036]
获取所述当前待监控姜的监控批次号并发送给监控交互平台；
[0037]
所述通过所述监控交互平台，按照监控批次号分类统计质量不合格姜的数量，还包括：
[0038]
统计每个监控批次号姜的总数量；
[0039]
计算每个监控批次号的不合格姜的占比值；
[0040]
将每个监控批次号的不合格姜的占比值提供给用户。
[0041]
在一可选实施例中，所述预设质量状态为0。
[0042]
本发明提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法，首先采集获得待监控姜的各方位的表皮图像，然后根据此表皮图像，确定待监控姜的表皮颜色变化情况，最后根据此表皮颜色变化情况，确定待监控姜的质量状态。本发明能够通过摄像头等电子设备采集姜的各方位表皮图像，并根据采集到的姜的各方位表皮图像，自动、快速、准确地确定姜的质量状态，能够实现无人工参与的机器自动监控，节省人力和时间成本，智能化程度高，通过相应算法进行姜的质量状态判断，监控结果准确，可靠性高。
附图说明
[0043]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0044]
图1为本发明实施例提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法实施例一流程图；
[0045]
图2为本发明实施例提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法实施例二流程图；
[0046]
图3为本发明实施例提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法实施例三流程图。
具体实施方式
[0047]
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0048]
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049]
图1为本发明实施例提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法实施例一流程图。参见图1，该方法包括如下步骤s101-s103：
[0050]
s101：通过多个图像采集装置采集当前待监控姜的各方位的表皮图像。
[0051]
本实施例中，可以将待监控姜放在一透明平台上，然后通过设置于所述透明平台的左、右、上、下、前、后的六个图像采集装置，就可以采集到待监控姜的六个方位的表皮图像，这六个方位的表皮图像信息，客观的反映了待监控姜整个表皮情况，后续依据这六个方位的表皮图像开展姜的变质情况分析，便于准确的获得姜的质量状态。
[0052]
s102：根据所述当前待监控姜的各方位的表皮图像，确定当前待监控姜的表皮颜色变化情况。
[0053]
本实施例中，姜在变质之后会出现颜色的变化，变质的地方会由姜黄色变成棕色，故待监控姜的表皮颜色变化情况，客观的反映了姜的变质情况。本步骤确定了待监控姜的表皮颜色变化情况，便于后续对姜的质量情况进行分析判断。
[0054]
s103：根据所述当前待监控姜的表皮颜色变化情况，确定当前待监控姜的质量状态。
[0055]
本实施例中，如果待监控姜的表皮颜色变化程度低的话，则可以确定待监控姜的质量较好，如果待监控姜的表皮颜色变化程度超过一定阈值时，则可以确定待监控姜的质量较差，为质量不合格的姜。实现了自动的根据姜的表皮颜色变化程度和情况，快速、准确地获得了姜的质量状态。
[0056]
本发明实施例提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法，首先采集获得待监控姜的各方位的表皮图像，然后根据此表皮图像，确定待监控姜的表皮颜色变化情况，最后根据此表皮颜色变化情况，确定待监控姜的质量状态。本发明能够通过摄像头等电子设备采集姜的各方位表皮图像，并根据采集到的姜的各方位表皮图像，自动、快速、准确地确定姜的质量状态，能够实现无人工参与的机器自动监控，节省人力和时间成本，智能化程度高。
[0057]
图2为本发明实施例提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法实施例二流程图。参见图2，该方法包括如下步骤s201-s206：
[0058]
s201：通过多个图像采集装置采集当前待监控姜的表皮图像，并通过各图像采集装置上的测距传感器采集各图像采集装置到当前待监控姜的距离。
[0059]
本实施例中，通过测距传感器采集各图像采集装置到待监控姜的距离，便于后续计算获得姜的整个外表面积和出现颜色变化的面积。
[0060]
s202：根据所述当前待监控姜的各方位的表皮图像及各图像采集装置到当前待监控姜的距离，基于第一公式计算当前待监控姜出现颜色变化的面积。
[0061]
优选地，所述第一公式为：
[0062][0063]
其中，s表示所述当前待监控姜出现颜色变化的面积；l(a)表示第a个图像采集装
置上的测距传感器采集到的第a个图像采集装置到当前待监控姜表面的距离；f(a)表示第a个图像采集装置的焦距；[i(a)，j(a)]表示第a个图像采集装置采集到的第i(a)行第j(a)列像素点的坐标；z[i(a)，j(a)]表示第a个图像采集装置采集到的图像中第i(a)行第j(a)列像素点的颜色为棕色的检测值，若该像素点的颜色为棕色则z[i(a)，j(a)]＝1，反之z[i(a)，j(a)]＝0；s0表示各图像采集装置采集到的图像的单个像素点的图像面积值；n(a)表示第a个图像采集装置采集到的图像中每一列像素点的个数；m(a)表示第a个图像采集装置采集到的图像中每一行像素点的个数，a的取值为1，2，3，4，5，6。
[0064]
本实施例中，根据六个图像采集装置采集到的姜出现颜色变化的像素点以及利用图像采集装置上的测距传感器采集到所述六个图像采集装置到姜表面的距离，使用第一公式，即可快速的计算得到姜出现颜色变化的面积，进而知晓所述姜表面颜色的实时变化情况，便于后续的分析以及控制。
[0065]
s203：根据所述当前待监控姜出现颜色变化的面积、所述当前待监控姜的各方位的表皮图像及各图像采集装置到当前待监控姜的距离，基于第二公式计算当前待监控姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比。
[0066]
优选地，所述第二公式为：
[0067][0068]
其中，δ表示当前待监控姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比；||表示关系或，符号两边的数值有一个为1时，则计算结果为1，符号两边的数值全部为0时，则计算结果为0；h[i(a)，j(a)]表示第a个图像采集装置采集到的图像中第i(a)行第j(a)列像素点的颜色为姜黄色的检测值，若该像素点的颜色为姜黄色则h[i(a)，j(a)]＝1，反之h[i(a)，j(a)]＝0。
[0069]
本实施例中，根据姜出现颜色变化的面积以及利用六个图像采集装置采集到的姜的图像，使用第二公式，可以近似计算出姜的表面积，进一步的得到姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比，进而实现了自动识别、自动计算知晓所述姜的变质程度。
[0070]
s204：根据所述当前待监控姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比，基于第三公式计算当前待监控姜的质量状态信息。
[0071]
优选地，所述第三公式为：
[0072][0073]
所述第三公式中，k2表示所述当前待监控姜的质量状态信息的二进制形式；u()表示正数检验函数，若括号内的数值为正数则函数值为1，反之为0；{，，}表示由三部分组成的二进制数据，并且所述数据由三部分组成分别在括号内用逗号进行隔开，实际数据并未存在所述逗号只是便于对公式的理解和分析；δ(t)表示所述δ的分子数值；δ(d)表示所述δ的分母数值；()2表示将括号内的数转换为二进制数；0x2f表示十六进制数据2f，其对应的字符串符号为“/”。
[0074]
本实施例中，假设则根据第二公式，则根据姜出现颜色变化
的面积占姜总表面积的占比生成所述姜质量状态信息，一是可以通过所述质量状态信息还原出姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比情况，二是将分数近似成小数，便于后续进行数据传输，使得监测结果的传输更加的可靠准确。
[0075]
s205：判断所述当前待监控姜的质量状态信息是否等于预设质量状态，否则执行s206。
[0076]
本实施例中，所述预设质量状态为0。若k2＝0，则对应的姜的质量为合格，并控制不将所述姜质量状态信息发送至监控交互平台，有利于提高系统的性能；若k2≠0，则对应的姜质量为不合格，后续控制将所述姜质量状态信息k2发送至监控交互平台，便于监控交互平台将姜不合格的信息告知用户。
[0077]
s206：确定当前待监控姜的质量不合格，并将所述当前待监控姜的质量状态信息发送给监控交互平台。
[0078]
本实施例中，通过摄像头等电子设备采集姜的各方位表皮图像，并根据采集到的姜的各方位表皮图像，自动、快速、准确地确定姜的质量状态，能够实现无人工参与的机器自动监控，节省人力和时间成本，智能化程度高，通过预设公式计算可以判断出姜的质量状态，监控结果准确，可靠性高。
[0079]
优选地，在确定出当前待监控姜的质量不合格时，还可以通过声和/或光的方式报警提示所述当前待监控姜的质量不合格，例如在存储姜的仓库中，可以将姜置于多个货架上，并用多个图像采集装置采集这些姜的状态，在确定出某一货位上的姜的质量不合格时，可以触发该货位上设置的警示灯闪烁或者蜂鸣器发出蜂鸣以提示该货位上的姜的质量不合格，便于用户及时的了解姜的质量状态情况，有助于提高用户的使用体验。
[0080]
作为一可选实施例，所述步骤s206，还包括：获取当前待监控姜的监控批次号并发送给监控交互平台。所述步骤s206之后，还包括：通过所述监控交互平台，按照监控批次号分类统计质量不合格姜的数量。
[0081]
本实施例中，在批量使用姜的生产线，和其他需要对大量姜的质量做评估的场景，可以预先为姜分配监控批次号，然后按照监控批次号分类统计质量不合格姜的数量，从而可从整体上了解姜的质量情况。同时，按照预设的数量与颜色的对应关系，以图像化的方式向用户展示各监控批次号不合格姜的数量信息。例如不合格姜的数量≥100个，对应颜色为红色；≥50个且＜100个，对应颜色为黄色；＜50个，对应颜色为绿色，则监控批次号1的不合格姜的数量为10，则可以显示绿色条状图形，条状图形的长度代表不合格姜的数量，从而可以让用户快速的了解不合格姜的情况，有效地提高了用户的使用体验感。
[0082]
本发明实施例提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法，首先采集获得待监控姜的各方位的表皮图像和图像采集装置到待监控姜的距离；然后根据此表皮图像和距离，逐步确定待监控姜出现颜色变化的面积，姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比，和质量状态信息；最后根据质量状态信息确定不合格姜及不合格姜的数量。本发明能够根据采集到的姜的各方位表皮图像，自动、快速、准确地确定姜的质量状态，并能自动统计不合格姜的数量并展示给用户，有效地的提高了用户的使用体验。
[0083]
图3为本发明实施例提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法实施例三流程图。参见图3，该方法包括如下步骤s301-s312：
[0084]
s301：通过多个图像采集装置采集当前待监控姜的表皮图像，并通过各图像采集
装置上的测距传感器采集各图像采集装置到当前待监控姜的距离。
[0085]
s302：根据所述当前待监控姜的各方位的表皮图像及各图像采集装置到当前待监控姜的距离，基于第一公式计算当前待监控姜出现颜色变化的面积。
[0086]
s303：根据所述当前待监控姜出现颜色变化的面积、所述当前待监控姜的各方位的表皮图像及各图像采集装置到当前待监控姜的距离，基于第二公式计算当前待监控姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比。
[0087]
s304：根据所述当前待监控姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比，基于第三公式计算当前待监控姜的质量状态信息。
[0088]
s305：获取所述当前待监控姜的监控批次号。
[0089]
s306：判断所述当前待监控姜的质量状态信息是否等于预设质量状态，是则执行s307，否则执行s308。
[0090]
s307：确定当前待监控姜质量合格，并将当前待监控姜的监控批次号发送给监控交互平台，随后执行s309。
[0091]
s308：确定当前待监控姜的质量不合格，并将所述当前待监控姜的质量状态信息和监控批次号发送给监控交互平台。
[0092]
本实施例中，不管姜为合格还是不合格，都需要将姜的所属监控批次号发送给监控交互平台，便于后续计算同一批次号下的姜的总的数量。
[0093]
s309：按照监控批次号分类统计质量不合格姜的数量。
[0094]
s310：统计每个监控批次号姜的总数量。
[0095]
s311：计算每个监控批次号的不合格姜的占比值。
[0096]
本实施例中，不合格姜的占比值能较客观的反映同一批次下姜的质量状态，例如监控批次号1的不合格姜的占比值为1％，监控批次号2的不合格姜的占比值为5％，则用户就能快速的知晓监控批次号1的姜的质量比监控批次号2的姜的质量好。
[0097]
s312：将每个监控批次号的不合格姜的占比值提供给用户。
[0098]
本发明实施例提供的一种对姜的质量状态进行监控的智能图像处理方法，首先采集获得待监控姜的各方位的表皮图像和图像采集装置到待监控姜的距离；然后根据此表皮图像和距离，逐步确定待监控姜出现颜色变化的面积，姜出现颜色变化的面积占姜总表面积的占比，和质量状态信息；接着根据质量状态信息统计不同监控批次号中不合格姜的数量，最后计算不同监控批次号中不合格姜的占比。本发明能够根据采集到的姜的各方位表皮图像，自动、快速、准确地确定姜的质量状态，并能自动计算不同监控批次号下不合格姜的占比随后展示给用户，让用户快速的了解不同监控批次号中姜的质量情况，有效地的提高了用户的使用体验。
[0099]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0100]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特
定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0101]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0102]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。