CN105389577A - 一种污物的检测方法、装置及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种污物的检测方法、装置及终端。方法包括：扫描步骤，按照预设帧数要求对待测介质进行扫描成像；识别步骤，根据当前帧数的成像结果的各颜色的像素分布，识别出当前帧数的成像结果的背景色；分析步骤，根据当前帧数的成像结果的非背景色的像素分布，确定当前帧数的成像结果是否具有污物；拍照步骤，若确定当前帧数的成像结果存在污物，则对该当前帧数的成像结果进行拍照，得到拍照结果；评价步骤，在扫描步骤结束后，根据所有得到的拍照结果，评价待测介质的污物的附着情况。本发明的方案能够对目标物体的污物进行检测分析，特别是确定卫生状况的应用场景。

Description

一种污物的检测方法、装置及终端

技术领域

本发明涉及图形识别领域，特别是一种污物的检测方法、装置及终端。

背景技术

随着生活质量的提高，人们对卫生条件的要求也越来越高。特别是儿童的卫生情况。儿童对于周围环境的感知主要以触碰为主，无可避免的会接触到很多污物，家长非常需要一种操作简单的设备随时确认儿童接触物的卫生状况。而目前手机等常用终端工具都具有高像素的摄像头，能够清晰地对待测物体进行放大成像，结合目前的计算机图形识别技术，可以识别出肉眼很难识别的污物。

因此，如何在常用的终端设备上实现污物检测，是当前亟需要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种污物的检测方法、装置及终端，能够对目标物体的污物进行检测分析。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种污物的检测方法，包括：

扫描步骤，按照预设帧数要求对待测介质进行扫描成像；

识别步骤，根据当前帧数的成像结果的各颜色的像素分布，识别出该当前帧数的成像结果的背景色；

分析步骤，根据当前帧数的成像结果的非背景色的像素分布，确定该当前帧数的成像结果是否具有污物；

拍照步骤，若确定当前帧数的成像结果存在污物，则对该当前帧数的成像结果进行拍照，得到拍照结果；

评价步骤，在所述扫描步骤结束后，根据所有得到的拍照结果，评价所述待测介质的污物的附着情况。

其中，所述识别步骤包括：

确定各颜色的像素比例；其中，某一颜色的像素比例＝该颜色连续的像素点数量/当前帧数的成像结果中所有像素点数量；

将的像素比例大于第一预设阈值的颜色确定为所述当前帧数的成像结果的背景色。

其中，所述分析步骤包括：

确定非背景色的像素比例之和；

当非背景色的像素比例之和大于第二预设阈值时，确定当前帧数的成像结果具有污物。

其中，所述评价步骤包括：

根据拍照结果确定所述待测介质的污物附着度；所述污物附着度＝所有拍照结果的非背景色的像素点数量/所有拍照结果的所有像素点数量；

根据所述污物附着度对所述待测介质的污物的附着情况进行评价。

其中，所述识别步骤还包括：

为所述当前帧数的成像结果的所有像素点配置坐标系；

根据各颜色对应的坐标，确定出各颜色的图形；

将符合预设规则的图形对应的颜色确定为背景色；

其中，所述预设规则包括：圆形和/或线形。

此外，本发明的另一实施例还提供一种污物的检测装置，包括：

扫描模块，用于按照预设帧数要求对待测介质进行扫描成像；

识别模块，用于根据当前帧数的成像结果的各颜色的像素分布，识别出该当前帧数的成像结果的背景色；

分析模块，用于根据当前帧数的成像结果的非背景色的像素分布，确定该当前帧数的成像结果是否具有污物；

拍照模块，用于若确定当前帧数的成像结果存在污物，则对该当前帧数的成像结果进行拍照，得到拍照结果；

评价模块，用于在所述扫描步骤结束后，根据所有得到的拍照结果，评价所述待测介质的污物的附着情况。

其中，所述识别装置包括：

第一确定子模块，用于确定各颜色的像素比例；其中，某一颜色的像素比例＝该颜色连续的像素点数量/当前帧数的成像结果中所有像素点数量；

第二确定子模块，用于将的像素比例大于第一预设阈值的颜色确定为所述当前帧数的成像结果的背景色。

其中，所述分析装置包括：

第三确定子模块，用于确定非背景色的像素比例之和；

第四确定子模块，用于当非背景色的像素比例之和大于第二预设阈值时，确定当前帧数的成像结果具有污物。

其中，所述评价装置包括：

处理子模块，根据拍照结果确定所述待测介质的污物附着度；所述污物附着度＝所有拍照结果的非背景色的像素点数量/所有拍照结果的所有像素点数量；

评价子模块，根据所述污物附着度对所述待测介质的污物的附着情况进行评价。

其中，所述识别装置还包括：

第五确定子模块，用于为所述当前帧数的成像结果的所有像素点配置坐标系；

第六确定子模块，用于根据各颜色对应的坐标，确定出各颜色的图形；

第七确定子模块，用于将符合预设规则的图形对应的颜色确定为背景色；

其中，所述预设规则包括：圆形和/或线形。

此外，本发明的另一实施例还提供一种终端，包括上述的污物的检测装置。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明的方案能够对目标物体的污物进行检测分析，特别是确定卫生状况的应用场景。此外，整个方案完全可以在目前市面上常见的终端上执行，因此成本低、普及率高。

附图说明

图1为本发明的污物的检测方法的步骤示意图；

图2为实施本发明的检测方法的流程图；

图3为本发明的污物的检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明的实施例提供一种污物的检测方法，包括：

扫描步骤11，按照预设帧数要求对待测介质进行扫描成像；

识别步骤12，根据当前帧数的成像结果的各颜色的像素分布，识别出该当前帧数的成像结果的背景色；

分析步骤13，根据当前帧数的成像结果的非背景色的像素分布，确定该当前帧数的成像结果是否具有污物；

拍照步骤14，若确定当前帧数的成像结果存在污物，则对该当前帧数的成像结果进行拍照，得到拍照结果；

在进入下一帧的成像结果后，重复执行识别步骤12至拍照步骤14。直到扫描步骤11结束。

评价步骤15，在所述扫描步骤11结束后，根据所有得到的拍照结果，评价所述待测介质的污物的附着情况。

通过上述描述可以知道，本发明的方法能够对目标物体的污物进行检测分析，特别是确定卫生状况的应用场景。此外，整个方法完全可以在目前市面上常见的终端上执行，因此成本低、普及率高。

具体地，上述识别步骤12包括：

步骤121，确定各颜色的像素比例；其中，某一颜色的像素比例＝该颜色连续的像素点数量/当前帧数的成像结果中所有像素点数量；

步骤122，将的像素比例大于第一预设阈值的颜色确定为所述当前帧数的成像结果的背景色。

对于污物覆盖面积较大的情况，不需要担心上述步骤121以及步骤122会错将污物的颜色确定为背景色。因为在该场景下，用户完全可通过肉眼直观地查看污物的附着状况。

此外，在上述分析步骤13种，具体包括：

步骤131，确定非背景色的像素比例之和；

步骤132，当非背景色的像素比例之和大于第二预设阈值时，确定当前帧数的成像结果具有污物。

在所述评价步骤15中，具体包括：

步骤151，根据拍照结果确定所述待测介质的污物附着度；所述污物附着度＝所有拍照结果的非背景色的像素点数量/所有拍照结果的所有像素点数量；

步骤152，根据所述污物附着度对所述待测介质的污物的附着情况进行评价。

上述步骤151以及步骤152是针对不宜观察的污物进行附着情况的评价。因此污物的面积远远小于整个拍照结果的总面积。评价标准可参考表一：

X值	污物附着度
		x≤5％	无污染
6％<x≤10％	轻微污染
		11％<x≤15％	一般污染
16<x≤20％	中度污染
		20％<x	重度污染

表一

在表一中，x为污物附着度，将像素点视作面积，X＝(拍照结果1中污物的面积+拍照结果2中污物的面积+拍照结果3中污物的面积+........+拍照结果N中污物的面积)/(拍照结果1总的面积+拍照结果2的总面积+拍照结果3的总面积+........+拍照结果N的总面积)。即，取多张拍照结果的平均污物的密度来评价附着程度。

此外，像毛巾等待测介质，可能带有图案或者花纹，为了避免将这些图形误认为是污物，所述识别步骤12还包括：

步骤123，为所述当前帧数的成像结果的所有像素点配置坐标系；

步骤124，根据各颜色对应的坐标，确定出各颜色的图形；

步骤125，将符合预设规则的图形对应的颜色确定为背景色；

其中，所述预设规则包括：圆形(对应斑点图案)和/或线形(对应条纹图案)，

当然，上述预设规则中的也可以包括菱形、方形等常见的规则图案，本文不再一一列举。

下面结合一个实现方式对本发明的方法进行具体介绍。

在本实现方式种，执行主体为手机，以检测白色毛巾为例，具体的流程示意图如图2所示：

首先，用户展开一块白色毛巾确定扫描的区域。

然后启动终端的摄像头，进入扫描界面。

此时分析步骤对应的程序启动，识别白色为背景色、在用户确认后背景色后，开始手持终端移动扫描，摄像头在用户确定的扫描区域缓慢进行扫描。若测到摄像头的预览画面中存在与背景色相差较大的异物，首先分析该异物是否为毛巾上的图案或者花纹，若不是则下达拍照指令将其拍摄，并将其保存至终端数据存储模块。

当用户充分扫描结束之后，手动关闭扫描界面，进入结果输出界面，如果不存在污物，显示“干净”，如果存在污物，显示拍摄到的污物照片。

此外，如图3所示，本发明的一种污物的检测装置，包括：

扫描模块，用于按照预设帧数要求对待测介质进行扫描成像；

识别模块，用于根据当前帧数的成像结果的各颜色的像素分布，识别出该当前帧数的成像结果的背景色；

分析模块，用于根据当前帧数的成像结果的非背景色的像素分布，确定该当前帧数的成像结果是否具有污物；

拍照模块，用于若确定当前帧数的成像结果存在污物，则对该当前帧数的成像结果进行拍照，得到拍照结果；

评价模块，用于在所述扫描步骤结束后，根据所有得到的拍照结果，评价所述待测介质的污物的附着情况。

通过上述描述可以知道，本发明的装置能够对目标物体的污物进行检测分析，特别是应用在卫生检测场景下。此外，目前市面上常见的终端基本都标配上述模块，因此成本低、普及率高。

具体地，在上述基础之上，所述识别装置包括：

第一确定子模块，用于确定各颜色的像素比例；其中，某一颜色的像素比例＝该颜色连续的像素点数量/当前帧数的成像结果中所有像素点数量；

第二确定子模块，用于将的像素比例大于第一预设阈值的颜色确定为所述当前帧数的成像结果的背景色。

具体地，在上述基础之上，所述分析装置包括：

第三确定子模块，用于确定非背景色的像素比例之和；

第四确定子模块，用于当非背景色的像素比例之和大于第二预设阈值时，确定当前帧数的成像结果具有污物。

具体地，在上述基础之上，所述评价装置包括：

处理子模块，根据拍照结果确定所述待测介质的污物附着度；所述污物附着度＝所有拍照结果的非背景色的像素点数量/所有拍照结果的所有像素点数量；

评价子模块，根据所述污物附着度对所述待测介质的污物的附着情况进行评价。

具体地，在上述基础之上，所述识别装置还包括：

第五确定子模块，用于为所述当前帧数的成像结果的所有像素点配置坐标系；

第六确定子模块，用于根据各颜色对应的坐标，确定出各颜色的图形；

第七确定子模块，用于将符合预设规则的图形对应的颜色确定为背景色；

其中，所述预设规则包括：圆形和/或线形。

此外，本发明的另一实施例还提供一种终端，包括：上述污物的检测装置。其中，终端可以是具有摄像头的PAD、手机等装置。

扫描模块包括一个高清像素微距摄像头，主要用于在微小距离拍摄，由于被扫描的物体一般面积不会太大，微距摄像头能够在很小距离得到较为清晰的放大图像，对于扫描过程能够保证准确和快速。在扫描过程中，微距摄像头保持预览状态，由于处于微距模式，不需要调节焦距，加上防抖晃系统，能够确保在接到拍照指令后得到相对清晰的照片，同时记录所拍摄照片的坐标信息。

识别模块以及分析模块分别为终端中的图形识别系统和图形分析系统。图形识别系统的作用是给扫描模块下达拍照指令，当扫描模块开始工作之后，图形识别模块开始工作。

识别模块对扫描区域内颜色相近的连续像素点进行标记，当所标记的像素点数量超过了一帧图像中包含的像素点数量的三分之一时，既将此颜色范围作为该帧图像的背景色，在该帧图像中如果发现与背景色相差较大的像素点集合时，识别模块下达拍照命令，将照片保存，启动分析模块。

如果在扫描区域中包含有多种颜色，只要该帧图像中的多种颜色的连续像素点数的数量，符合在一帧图像中占比达到三分之一及以上时，那么这些颜色都需要识别为背景色，扫描过程中对满足背景色要求的颜色都将其设置为背景色。在扫描过程中，除非图形识别系统将与背景色差异较大的像素点识别完毕，否则不会下达拍照命令。

图形分析系统进一步分析被识别到的像素点集合的颜色信息和像素分布情况，以此判断由这些像素组成的颜色区域是否为污渍或者是否已经被系统记录过，如果确认是污渍并且没有被系统记录则记录此处污渍的中心坐标位置，保存当前图像。对于多个背景色的区域扫描，图形分析系统对于某些像素点是否为污渍的判断依据仅取决于此像素点所在的区域的背景色，即如果其颜色区域与所在区域的背景色相差较大时，则将此颜色区域作为污渍判断。

对于在扫描中出现某些颜色区域处于两个或者两个以上背景色之间的情况，图形分析系统则将该区域像素点的颜色与其他所有背景色进行比较，只要与其中的某一背景色相差较大，就将该颜色区域作为污渍判断；如果该区域象素点的颜色和其他所有背景色中的一个或者一个以上相同，则不将该颜色区域作为污渍判断。

在实际的扫描过程中会发现扫描区域本身可能存在一些花纹或者纹理，这些花纹和纹理基本上都以或线状图存在，如果所发现污渍的坐标在图像上能够形成类似线状图和点状图的图形，比如得到的污渍单一像素点的坐标与中心坐标相差很大，并且呈连续分布，则将其进行排除。

图形分析系统最后将分析过的污物照片保存，待扫描完成之后收集所有保存的污物照片和其坐标信息，得到扫描区域污物分布图。

同时，图形分析系统根据污物分布图中的各个污渍面积总和与每帧判定为污物照片的照片面积总和的不同比值，输出扫描区域的污染程度到结果输出模块。

数据存储模块：

此模块使用独立的存储器或手机的存储器，一方面用来保存扫描过程中由扫描模块拍摄的所有照片，一方面协助图形分析系统对所保存的图形进行读写分析模块确认的污物照片，并给予以保存，待扫描模块结束工作后，将所有的图片及其坐标信息发送至数评价模块。

评价模块利用手机的显示屏输出整个扫描过程的预览画面。待扫描模块结束工作后，将分析模块发送的照片显示在显示屏上，用户可以浏览所有的污物照片，如发现并非污物可手动删除，待用户检查完毕确认无误后，可由评价模块根据最后剩下的照片确定出待测介质的污物附着情况。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种污物的检测方法，其特征在于，包括：

扫描步骤，按照预设帧数要求对待测介质进行扫描成像；

识别步骤，根据当前帧数的成像结果的各颜色的像素分布，识别出该当前帧数的成像结果的背景色；

分析步骤，根据当前帧数的成像结果的非背景色的像素分布，确定该当前帧数的成像结果是否具有污物；

拍照步骤，若确定当前帧数的成像结果存在污物，则对该当前帧数的成像结果进行拍照，得到拍照结果；

评价步骤，在所述扫描步骤结束后，根据所有得到的拍照结果，评价所述待测介质的污物的附着情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别步骤包括：

确定各颜色的像素比例；其中，某一颜色的像素比例＝该颜色连续的像素点数量/当前帧数的成像结果中所有像素点数量；

将的像素比例大于第一预设阈值的颜色确定为所述当前帧数的成像结果的背景色。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分析步骤包括：

确定非背景色的像素比例之和；

当非背景色的像素比例之和大于第二预设阈值时，确定当前帧数的成像结果具有污物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述评价步骤包括：

根据拍照结果确定所述待测介质的污物附着度；所述污物附着度＝所有拍照结果的非背景色的像素点数量/所有拍照结果的所有像素点数量；

根据所述污物附着度对所述待测介质的污物的附着情况进行评价。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别步骤还包括：

为所述当前帧数的成像结果的所有像素点配置坐标系；

根据各颜色对应的坐标，确定出各颜色的图形；

将符合预设规则的图形对应的颜色确定为背景色；

其中，所述预设规则包括：圆形和/或线形。

6.一种污物的检测装置，其特征在于，包括：

扫描模块，用于按照预设帧数要求对待测介质进行扫描成像；

识别模块，用于根据当前帧数的成像结果的各颜色的像素分布，识别出该当前帧数的成像结果的背景色；

分析模块，用于根据当前帧数的成像结果的非背景色的像素分布，确定该当前帧数的成像结果是否具有污物；

拍照模块，用于若确定当前帧数的成像结果存在污物，则对该当前帧数的成像结果进行拍照，得到拍照结果；

评价模块，用于在所述扫描步骤结束后，根据所有得到的拍照结果，评价所述待测介质的污物的附着情况。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述识别装置包括：

第一确定子模块，用于确定各颜色的像素比例；其中，某一颜色的像素比例＝该颜色连续的像素点数量/当前帧数的成像结果中所有像素点数量；

第二确定子模块，用于将的像素比例大于第一预设阈值的颜色确定为所述当前帧数的成像结果的背景色。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分析装置包括：

第三确定子模块，用于确定非背景色的像素比例之和；

第四确定子模块，用于当非背景色的像素比例之和大于第二预设阈值时，确定当前帧数的成像结果具有污物。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述评价装置包括：

处理子模块，根据拍照结果确定所述待测介质的污物附着度；所述污物附着度＝所有拍照结果的非背景色的像素点数量/所有拍照结果的所有像素点数量；

评价子模块，根据所述污物附着度对所述待测介质的污物的附着情况进行评价。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述识别装置还包括：

第五确定子模块，用于为所述当前帧数的成像结果的所有像素点配置坐标系；

第六确定子模块，用于根据各颜色对应的坐标，确定出各颜色的图形；

第七确定子模块，用于将符合预设规则的图形对应的颜色确定为背景色；

其中，所述预设规则包括：圆形和/或线形。

11.一种终端，其特征在于，包括：

如权利要求6-10任一项所述的污物的检测装置。