一種基于紅外熱成像的害蟲計(jì)數(shù)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于紅外熱成像的害蟲計(jì)數(shù)方法，所述方法包括如下步驟：1、讀取原圖片，執(zhí)行基本操作。2、計(jì)算上一步處理圖片后的基本信息。3、進(jìn)行圖片剪切。4、進(jìn)行動(dòng)態(tài)顏色閾值計(jì)算及處理。5、定義相關(guān)搜索方法，搜索連續(xù)塊并儲(chǔ)存。6、擴(kuò)增白色區(qū)域。7、首次搜索連續(xù)塊，擦除部分不合格黑色連續(xù)塊。8、再次搜索連續(xù)塊，并擦除部分不合格白色連續(xù)塊。9、在控制臺(tái)打印連續(xù)塊信息。10、通過平均值閾值擦除部分不合格連續(xù)塊。11、對(duì)剩余連續(xù)塊計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果。本發(fā)明專利技術(shù)采用紅外熱成像計(jì)數(shù)方法，從更多的維度區(qū)分了害蟲與粘蟲板面，可使計(jì)數(shù)精確。

A pest counting method based on infrared thermal imaging

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于紅外熱成像的害蟲計(jì)數(shù)方法
本專利技術(shù)屬于植保害蟲計(jì)數(shù)預(yù)警領(lǐng)域，具體涉及一種基于紅外熱成像的害蟲計(jì)數(shù)方法。
技術(shù)介紹
在植物保護(hù)領(lǐng)域，掌握即時(shí)害蟲情況再采取適當(dāng)保護(hù)措施，既不浪費(fèi)人力物力，又能有效保護(hù)植物。粘蟲板計(jì)數(shù)法是一種較為理想的計(jì)數(shù)方法，可以通過一定時(shí)間內(nèi)粘蟲板上某種害蟲的數(shù)量，來較為準(zhǔn)確地估計(jì)害蟲情況。粘蟲板計(jì)數(shù)法相比其他抽樣統(tǒng)計(jì)方法，成本較低，計(jì)數(shù)結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確，可操作性強(qiáng)，即時(shí)性也較強(qiáng)。紅外熱成像是常用的成像技術(shù)之一，可以檢測(cè)物體熱輻射出的紅外線功率信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，于儀器中得到熱像圖。利用熱像圖可以便捷分析及利用所攝物體的溫度特性。利用圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)粘蟲板上特定昆蟲的正確識(shí)別和數(shù)量統(tǒng)計(jì)，是近年來環(huán)境與計(jì)算機(jī)交叉領(lǐng)域中具有活力的發(fā)展方向。目前，大部分害蟲計(jì)數(shù)仍由人工完成，出錯(cuò)率較高，長(zhǎng)期累計(jì)耗時(shí)也顯著多于電腦計(jì)數(shù)。近年來，出現(xiàn)了部分圖像識(shí)別計(jì)數(shù)系統(tǒng)，主要為基于普通照片的計(jì)數(shù)，此類技術(shù)相比人工計(jì)數(shù)更為便捷準(zhǔn)確，但對(duì)于與粘蟲板顏色更接近的昆蟲則會(huì)造成較大計(jì)數(shù)誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于
技術(shù)介紹
所指出的缺陷，本專利技術(shù)提供一種基于紅外熱成像的害蟲計(jì)數(shù)方法，所述方法包括如下幾個(gè)步驟：步驟(1)：讀取原圖片，執(zhí)行基本操作；步驟(2)：計(jì)算上一步處理圖片后的基本信息；步驟(3)：進(jìn)行圖片剪切；步驟(4)：進(jìn)行動(dòng)態(tài)顏色閾值計(jì)算及處理；步驟(5)：定義相關(guān)搜索方法，搜索連續(xù)塊并儲(chǔ)存；步驟(6)：擴(kuò)增白色區(qū)域；步驟(7)：首次搜索連續(xù)塊，擦除部分不合格黑色連續(xù)塊；步驟(8)：再次搜索連續(xù)塊，并擦除部分不合格白色連續(xù)塊；步驟(9)：在控制臺(tái)打印連續(xù)塊信息；步驟(10)：通過平均值閾值，擦除部分不合格連續(xù)塊；步驟(11)：對(duì)剩余連續(xù)塊計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果。優(yōu)選地，所述步驟(1)中基本操作是指，包括非空判斷、縱橫轉(zhuǎn)換以及壓縮圖片在內(nèi)的操作。優(yōu)選地，所述步驟(1)中原圖片是指，基于紅外熱成像技術(shù)得到的JPEG格式灰度照片。優(yōu)選地，所述步驟(2)中基本信息是指，圖片的行列數(shù)與面積。優(yōu)選地，所述步驟(3)中進(jìn)行圖片剪切操作的方法，包括如下幾個(gè)步驟：1、計(jì)算輸入圖片的行列數(shù)。2、進(jìn)行縱向剪切。3、進(jìn)行橫向剪切。4、輸出圖像。優(yōu)選地，所述步驟(3)中進(jìn)行圖片剪切操作的目的是，將粘蟲板切出，去除板外信息對(duì)計(jì)數(shù)可能存在的干擾。優(yōu)選地，所述步驟(4)中所述動(dòng)態(tài)閾值計(jì)算及處理是指，對(duì)于某一點(diǎn)，在該點(diǎn)周圍取一足夠大區(qū)域，設(shè)區(qū)域內(nèi)平均顏色閾值為參考閾值，處于閾值內(nèi)的顏色設(shè)定為白色，其它顏色設(shè)定為黑色。優(yōu)選地，所述步驟(4)中動(dòng)態(tài)閾值計(jì)算及處理的目的是，將粘蟲板轉(zhuǎn)換為白色，將昆蟲轉(zhuǎn)化為黑色，同時(shí)有效防止板面局部溫度過高或過低導(dǎo)致的熱成像誤差。優(yōu)選地，所述步驟(5)中搜索方法是指，基于廣度優(yōu)先的搜索算法的連續(xù)塊搜索方法。優(yōu)選地，所述步驟(5)中搜索方法，目的是搜索黑白二值圖像中所有的連續(xù)塊。優(yōu)選地，所述步驟(5)中儲(chǔ)存操作是指，利用list容器儲(chǔ)存連續(xù)塊。優(yōu)選地，所述步驟(6)中擴(kuò)展白色區(qū)域操作，目的是將較為細(xì)長(zhǎng)的黑色連續(xù)塊切碎，便于后續(xù)擦除。優(yōu)選地，所述步驟(7)中不合格黑色連續(xù)塊是指，像素面積范圍T之外的所有黑色連續(xù)塊。優(yōu)選地，所述步驟(8)中不合格白色連續(xù)塊，是指像素面積范圍T之外的所有白色連續(xù)塊。優(yōu)選地，所述步驟(9)中連續(xù)塊信息，是指連續(xù)塊像素?cái)?shù)值。優(yōu)選地，所述步驟(10)中平均值閾值，是指對(duì)像素為7000以下的連續(xù)塊取面積平均值，作為1只昆蟲的面積閾值。優(yōu)選地，所述步驟(11)中擦除操作，是指擦除面積小于1/2個(gè)昆蟲面積的連續(xù)塊，排除雜物以及其它種類的昆蟲干擾。優(yōu)選地，所述非空判斷操作，其特征在于：對(duì)于用戶的輸入，先判斷是否為空。為空則向用戶反饋，不為空則進(jìn)入下一步操作。優(yōu)選地，所述縱橫轉(zhuǎn)換操作，其特征在于：根據(jù)圖片的長(zhǎng)寬尺寸進(jìn)行合適的旋轉(zhuǎn)，使較長(zhǎng)邊為橫向邊。優(yōu)選地，所述壓縮圖片操作，其特征在于：通過像素減半法將圖片像素降低。優(yōu)選地，所述縱向剪切操作，其特征在于：計(jì)算每一橫行與該行下方第四橫行的灰度值差值，若差值大于預(yù)設(shè)值20，則標(biāo)注該橫行。切去最上橫行以上的部分、切去最下橫行以下的部分，完成一次剪切。重復(fù)上述動(dòng)作，直到切至原圖橫行數(shù)的80％，即可認(rèn)為切割完成。優(yōu)選地，所述橫向剪切操作，其特征在于：計(jì)算每一縱列與該列下方第四縱列的灰度值差值，若差值大于預(yù)設(shè)值20，則標(biāo)注該縱列。切去最左縱列以左的部分、切去最右縱列以右的部分，完成一次剪切。重復(fù)上述動(dòng)作，直到切至原圖縱列數(shù)的50％，即可認(rèn)為切割完成。優(yōu)選地，所述面積范圍T，設(shè)置為50至7000像素。優(yōu)選地，所述面積范圍T，其數(shù)值大小可以根據(jù)所計(jì)數(shù)昆蟲的大小進(jìn)行合適的調(diào)整。優(yōu)選地，所述面積閾值，其數(shù)值大小可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合適的調(diào)整。優(yōu)選地，所述擦除操作執(zhí)行閾值，其數(shù)值大小可以根據(jù)實(shí)際精確度需要進(jìn)行合適的調(diào)整。優(yōu)選地，所述像素減半法，其特征在于：在上一步操作后，橫向邊像素?cái)?shù)大于縱向邊。對(duì)橫向邊像素?cái)?shù)進(jìn)行判斷，如果大于2000像素的長(zhǎng)度，則使圖片長(zhǎng)寬方向像素都縮減為原先的一半，直到橫向邊像素長(zhǎng)度不大于2000。優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)值，其數(shù)值大小可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合適的調(diào)整。本專利技術(shù)所述方法與系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)勢(shì)：與現(xiàn)有人工計(jì)數(shù)方法相比，可以方便地通過調(diào)整程序閾值統(tǒng)計(jì)各種大小昆蟲的數(shù)量，相比人工計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性高、大量計(jì)數(shù)時(shí)速度快；與基于普通照片的計(jì)數(shù)方法相比，可以更準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)與粘蟲板顏色相近的昆蟲或進(jìn)行無光等肉眼不可見情況下害蟲情況；采用了動(dòng)態(tài)顏色閾值計(jì)算，一定程度上消除了板面整體溫度偏高或偏低對(duì)計(jì)數(shù)的影響。附圖說明圖1為本專利技術(shù)方法的流程示意圖。圖2為正確使用本專利技術(shù)時(shí)輸入圖片的樣例。圖3為正確使用本專利技術(shù)時(shí)輸出結(jié)果的樣例。具體實(shí)施方式為使本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本專利技術(shù)提供了一種基于紅外熱成像的害蟲計(jì)數(shù)方法。如圖1，所述方法的基本步驟包括：步驟(1)：讀取原圖片，執(zhí)行基本操作。步驟(2)：計(jì)算上一步處理圖片后的基本信息。步驟(3)：進(jìn)行圖片剪切。步驟(4)：進(jìn)行動(dòng)態(tài)顏色閾值計(jì)算及處理。步驟(5)：定義相關(guān)搜索方法，搜索連續(xù)塊并儲(chǔ)存。步驟(6)：擴(kuò)增白色區(qū)域。步驟(7)：首次搜索連續(xù)塊，擦除部分不合格黑色連續(xù)塊。步驟(8)：再次搜索連續(xù)塊，并擦除部分不合格白色連續(xù)塊。步驟(9)：在控制臺(tái)打印連續(xù)塊信息。步驟(10)：通過平均值閾值，擦除部分不合格連續(xù)塊。步驟(11)：對(duì)剩余連續(xù)塊計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果。優(yōu)選地，所述步驟(1)中基本操作是指，包括非空判本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于紅外熱成像的害蟲計(jì)數(shù)方法，其特征在于：所述方法包括如下幾個(gè)步驟：/n步驟(1)：在電腦端讀取原圖片，執(zhí)行基本操作；/n步驟(2)：計(jì)算上一步處理圖片后的基本信息；/n步驟(3)：進(jìn)行圖片剪切；/n步驟(4)：進(jìn)行動(dòng)態(tài)顏色閾值計(jì)算及處理；/n步驟(5)：定義相關(guān)搜索方法，搜索連續(xù)塊并儲(chǔ)存；/n步驟(6)：擴(kuò)增白色區(qū)域；/n步驟(7)：首次搜索連續(xù)塊，擦除部分不合格黑色連續(xù)塊；/n步驟(8)：再次搜索連續(xù)塊，并擦除部分不合格白色連續(xù)塊；/n步驟(9)：在控制臺(tái)打印連續(xù)塊信息；/n步驟(10)：通過平均值閾值，擦除部分不合格連續(xù)塊；/n步驟(11)：對(duì)剩余連續(xù)塊計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于紅外熱成像的害蟲計(jì)數(shù)方法，其特征在于：所述方法包括如下幾個(gè)步驟：
步驟(1)：在電腦端讀取原圖片，執(zhí)行基本操作；
步驟(2)：計(jì)算上一步處理圖片后的基本信息；
步驟(3)：進(jìn)行圖片剪切；
步驟(4)：進(jìn)行動(dòng)態(tài)顏色閾值計(jì)算及處理；
步驟(5)：定義相關(guān)搜索方法，搜索連續(xù)塊并儲(chǔ)存；
步驟(6)：擴(kuò)增白色區(qū)域；
步驟(7)：首次搜索連續(xù)塊，擦除部分不合格黑色連續(xù)塊；
步驟(8)：再次搜索連續(xù)塊，并擦除部分不合格白色連續(xù)塊；
步驟(9)：在控制臺(tái)打印連續(xù)塊信息；
步驟(10)：通過平均值閾值，擦除部分不合格連續(xù)塊；
步驟(11)：對(duì)剩余連續(xù)塊計(jì)數(shù)，并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的害蟲計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述步驟中(1)、(2)中，基本操作是指，包括非空判斷、縱橫轉(zhuǎn)換和壓縮圖片操作；所述原圖片，是指基于紅外熱成像技術(shù)得到的JPEG格式灰度照片；基本信息是指圖片的行列數(shù)與面積，其中：
非空判斷操作：對(duì)于用戶的輸入，先判斷是否為空，為空則向用戶反饋，不為空則進(jìn)入下一步操作；
縱橫轉(zhuǎn)換操作：根據(jù)圖片的長(zhǎng)寬尺寸進(jìn)行合適的旋轉(zhuǎn)，使較長(zhǎng)邊為橫向邊；
壓縮圖片操作：通過像素減半法將圖片像素降低；
縱向剪切操作：計(jì)算每一橫行與該行下方第四橫行的灰度值差值，若差值大于預(yù)設(shè)值20，則標(biāo)注該橫行，切去最上橫行以上的部分、切去最下橫行以下的部分，完成一次剪切，重復(fù)上述動(dòng)作，直到切至原圖橫行數(shù)的80％，即可認(rèn)為切割完成；
橫向剪切操作：計(jì)算每一縱列與該列下方第四縱列的灰度值差值，若差值大于預(yù)設(shè)值20，則標(biāo)注該縱列，切去最左縱列以左的部分、切去最右縱列以右的部分，完成一次剪切，重復(fù)上述動(dòng)作，直到切至原圖縱列數(shù)的50％，即可認(rèn)為切割完成。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的害蟲計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述步驟(3)中，進(jìn)行圖片剪切的目的是將粘蟲板切出，去除板外信息對(duì)計(jì)數(shù)可能存在的干擾，包括如下幾個(gè)步驟：1、計(jì)算輸入圖片的行列數(shù)；2、進(jìn)行縱向剪切；3、進(jìn)行橫向剪切；4、輸出圖像。


4...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：儀修玲，袁琳，徐文浩，彭浩然，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳市鐵漢生態(tài)環(huán)境股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東;44