CN109598328A - 一种散布式千粒计数方法、系统、装置及终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种散布式千粒计数方法、系统、装置及终端，将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入；如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到第二时刻的籽粒数量；如果籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，第三时刻为第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。通过图像识别分析处理技术实现籽粒的自动计数，在计数过程中不会出现籽粒的碰撞，进而保证了在籽粒的计数过程中不会受到损伤。而且利用图像识别计数，使得籽粒计数更加精确，提高了籽粒计数的精确度，避免了人工和机械进行籽粒计数时不可避免的计数误差。

Description

一种散布式千粒计数方法、系统、装置及终端

技术领域

本申请涉及籽粒在线计数技术领域，具体涉及一种散布式千粒计数方法、系统、装置及终端。

背景技术

在农业计数研究领域，对于农业方面的研究包括对籽粒的培育、选种、产量预测，以提高对籽粒优良品种的选取和推广。然而在籽粒的培育、选种、产量预测中比较关键的技术就是千粒质量，所谓千粒质量即千粒重是以克表示的一千粒种子的重量，它是体现种子大小与饱满程度的一项指标，是检验种子质量和作物考种的内容，也是田间预测产量时的重要依据。一般测定小粒种子千粒重时是随机数出三个一千粒种子，分别称重，求其平均值。

传统技术中是人工数种，但是单纯依靠人工数种不仅费时费力，而且还会产生不可避免的人为误差。随着现在农业技术的发展，籽粒计数普遍为机械化计数。也就是通过机械自动化数出一千粒的籽粒，然后计算籽粒的重量即可，相比人工手动数种不仅效率提高，而且大大降低了误差率。

机械计数虽然可以提高籽粒计数的速度，但是在机械计数过程中存在籽粒的下落，在籽粒下落过程中则会产生碰撞，进而无法保证籽粒的无损计数。如果在操作过程中没有施加保护措施，很容易破坏籽粒的内部结构，造成籽粒内部微裂纹，影响籽粒的发育率和质量评估。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题提供，本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种散布式千粒计数方法，基于线扫描机器视觉，所述方法包括：将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。

采用上述实现方式，通过图像识别分析处理技术实现籽粒的自动计数，在计数过程中不会出现籽粒的碰撞，进而保证了在籽粒的计数过程中不会受到损伤。而且利用图像识别计数，使得籽粒计数更加精确，提高了籽粒计数的精确度，避免了人工和机械进行籽粒计数时不可避免的计数误差。

根据第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，包括：将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像；根据所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中的黑白像素分布确定所述第一线阵图像和所述第二线阵图像中的籽粒数目，其中：每一个籽粒像素连通区域确定为一个籽粒颗粒，并将所述籽粒像素连通区域的中心进行像素坐标标记；如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入；如果有新的籽粒加入，则对籽粒数量进行累加，直至所述籽粒数量大于或等于千粒。

根据第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像，包括：分别将所述第一线阵图像和第二线阵图像进行灰度处理，以去除所述第一线阵图像和第二线阵图像的色彩信息，以使RGB三通道的彩色图像变为单通道的灰度图像；采用中值滤波将灰度处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行处理，以减小椒盐噪声的影响；利用阈值法将中值滤波处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行二值化处理，获得所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像。

根据第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入，包括：确定所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中籽粒数量是否发生变化；如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束；或者，如果籽粒数量没有发生变化，则确定没有新的籽粒加入或者所述第一线阵图像中部分籽粒扫描结束后有新的籽粒加入，新加入籽粒数等于被完全扫描结束籽粒数。

根据第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束，包括：如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒增加，则确定有新的籽粒加入，且可能存在所述第一线阵图像中部分籽粒被完全扫描结束，新加入籽粒数大于被完全扫描结束籽粒数的情况；或者，如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒减少，则确定所述第一线阵图像中一定存在部分籽粒被完全扫描结束，且可能存在所述第二线阵图像有新籽粒加入，新加入籽粒数小于被完全扫描结束籽粒数的情况。

根据第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述如果籽粒数量发生变化，判断是否有新加入的籽粒包括：获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离；如果所述中心距离大于预设值，则确定有新的籽粒加入；或者，如果所述中心距离小于或等于预设值，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒；或者，如果所述第二二值化线阵图像中未出现与所述第一二值化线阵图像中对应籽粒的像素连通区域中心，则确定所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束。

根据第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，如果所述如果籽粒数量没有发生变化，则确定没有新的籽粒加入或者存在所述第一线阵图像中部分籽粒扫描结束后有新的籽粒加入，新加入籽粒数等于被完全扫描结束籽粒数的情况，包括：获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离；如果所述中心距离小于或等于预设值，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中于相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒；或者，如果所述中心距离大于预设值，则确定在所述第一线阵图像中存在部分籽粒扫描结束后，有新的籽粒加入。

第二方面，本申请实施例提供了一种散布式千粒计数系统，基于线扫描机器视觉，所述系统包括：比较模块，用于将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；确定模块，用于如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；处理模块，用于如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。

第三方面，本申请实施例提供了一种散布式千粒计数装置，所述装置包括：传送装置、图像采集装置和数据处理装置，其中：所述传送装置包括皮带、辊筒、步进电机和旋转编码器，所述皮带与所述辊筒滑动连接，所述步进电机用于控制所述辊筒的转速，所述旋转编码器与所述步进电机通信连接，用于控制所述步进电机的转速；所述图像采集装置包括线阵CCD相机和桁架，所述桁架跨设在所述皮带的上方，所述线阵CCD相机固定设置在所述桁架上，且所述线阵CCD相机的镜头朝向所述皮带的传送面；所述数据处理装置包括：下位机和上位机，所述下位机分别与所述线阵CCD相机和所述上位机通信连接，所述下位机用于将所述线阵CCD相机采集的线阵图像发送给所述上位机，所述上位机执行上述第一方面或第一方面任一可能的方法，完成籽粒的计数。

第四方面，本申请实施例提供了一种终端，包括：处理器；存储器，用于存储计算机可执行指令；当所述处理器执行所述计算机可执行指令时，所述处理器执行上述第一方面或第一方面任一可能的散布式千粒计数方法，将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。

第五方面，本申请提供了一种计算机存储介质，可以是非易失性的。该计算机存储介质中包括计算机程序，该计算机程序在被一个或多个处理器执行时实现前述任意一个方面或实现方式所提供的方法。

附图说明

下面结合附图对本申请作进一步的说明。

图1为本申请实施例提供的一种散布式千粒计数装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种散布式千粒计数装置的俯视图；

图3为本申请实施例提供的一种散布式千粒计数方法流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种判断籽粒数量是否变化的方法流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种在籽粒数量发生变化情况下是否有新的籽粒计入的方法流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种在籽粒数量未发生变化情况下是否有新的籽粒计入的方法流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种散布式千粒计数系统的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种终端的结构示意图；

图1-8中符号表示为：

1-辊筒，2-皮带，3-挡板，4-桁架，5-线阵CCD相机，6-下位机，7-步进电机，8-数据传输线，9-上位机，10-旋转编码器。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

图1为本申请实施例提供的一种散布式千粒计数装置的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种散布式千粒计数装置的俯视图。参见图1和图2，所述装置包括：传送装置、图像采集装置和数据处理装置。

所述传送装置包括辊筒1、皮带2、步进电机7和旋转编码器10，所述皮带2与所述辊筒1滑动连接，所述步进电机7用于控制所述辊筒1的转速，所述旋转编码器10与所述步进电机7通信连接，用于控制所述步进电机7的转速。其中，本实施例中皮带2选取宽30cm的皮带，并且保证皮带2颜色与被测籽粒颜色有明显色彩差异。皮带2和两个搭配辊筒1作为传送籽粒的传送带，传送带足够长以保证其在运动过程中，已被检测的籽粒不会坠落。传送带的一个辊筒1与步进电机7通信连接成为主动辊筒1，步进电机7通过带动主动辊筒1的转动来带动传送带移动，主动辊筒1上安装有旋转编码器10，协调步进电机7转速。

所述图像采集装置包括线阵CCD相机5和桁架4，所述桁架4跨设在所述皮带2的上方，所述线阵CCD相机5固定设置在所述桁架4上，且所述线阵CCD相机5的镜头朝向所述皮带2的传送面。进一步地，主动辊筒1上安装的旋转编码器10，不仅用于协调步进电机7转速，还会控制线阵CCD相机5快门拍摄时间间隔，处理上一线阵图像完成计数操作之后进行下一线阵图像的拍摄。该桁架4内部为中通结构，以便在其内部布置数据传输线8，避免置线杂乱造成人工找线困难、降低工作效率的问题。

所述数据处理装置包括：下位机和上位机，所述下位机分别与所述线阵CCD相机和所述上位机通信连接，所述下位机用于将所述线阵CCD相机采集的线阵图像发送给所述上位机。具体地，通过数据传输线8完成下位机6、上位机9和线阵CCD相机5之间的通信。所述下位机6用于将所述线阵CCD相机5采集的线阵图像发送给所述上位机9，所述上位机9执行本申请中的散布式千粒计数方法，完成籽粒的计数。本实施例提供的散布式千粒计数装置在皮带2上配有距离皮带上表面1cm的挡板3，如果籽粒数目累加到总数大于等于1000粒，通过下位机6控制挡板3插入，保证将当前线阵籽粒与后面的籽粒分隔开。

参见图3为本申请实施例提供的一种散布式千粒计数方法流程示意图，所述方法包括；

S101，将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入。

本实施例中的散布式千粒计数装置会以预设间隔获取线阵图像，因此需要在获取到第二时刻对应的第二线阵图像时和第一时刻对应的第一线阵图像进行比较。其中，所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻，第一时刻和第二时刻不代表具体的时间节点只是代表两个相邻采集的线阵图像对应的时刻。

为了实现对线阵图像中籽粒数量的分析，本实施例中将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像；根据所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中的黑白像素分布确定所述第一线阵图像和所述第二线阵图像中的籽粒数目，其中：每一个籽粒像素连通区域确定为一个籽粒颗粒，并将所述籽粒像素连通区域的中心进行像素坐标标记；如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入；如果有新的籽粒加入，则对籽粒数量进行累加，直至所述籽粒数量大于或等于千粒。

本实施例中将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像，具体包括：分别将所述第一线阵图像和第二线阵图像进行灰度处理，以去除所述第一线阵图像和第二线阵图像的色彩信息，以使RGB三通道的彩色图像变为单通道的灰度图像。采用中值滤波将灰度处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行处理，以减小椒盐噪声的影响。利用阈值法将中值滤波处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行二值化处理，获得所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像。

参见图4，在上述步骤中如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则需要进一步判断是否有新的籽粒加入。具体地，本实施例中判断是否有新的籽粒加入包括：

S201,将所述第二二值化线阵图像和所述第一二值化线阵图像进行比较。

S202,判断所述第二二值化线阵图像和所述第一二值化线阵图像相比，籽粒数量是否发生变化。

S203,如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束。

进一步地，如果籽粒数量发生变化，具体还可能包括以下情况：如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒增加，则确定有新的籽粒加入，且可能存在所述第一线阵图像中部分籽粒被完全扫描结束，新加入籽粒数大于被完全扫描结束籽粒数的情况；或者，如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒减少，则确定所述第一线阵图像中一定存在部分籽粒被完全扫描结束，且可能存在所述第二线阵图像中有新籽粒加入，新加入籽粒数小于被完全扫描结束籽粒数的情况。

S204,如果籽粒数量未发生变化，则确定没有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒扫描结束后，有新的籽粒加入。

本实施例中为了进一步判断在籽粒数量变化时籽粒是属于新加入的籽粒，还是所述第一线阵图像中未被完全扫描结束的籽粒。本实施例进一步提供了一种判断方法，参见图5，所述如果籽粒数量发生变化，判断是否有新加入的籽粒包括：

S301,获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离。

S302，判断所述中心距离是否大于预设值。

S303，如果所述中心距离大于预设值，则确定有新的籽粒加入。

S304，如果所述中心距离小于或等于预设值，则认为相邻两线阵二值化图像的对应籽粒的像素连通区域中心距离在可接受的置信区间之内，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中于相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒。

本实施例中种子类型不同，预设值需经过试验确定，已得玉米的预设值为其籽粒长度的40％。

本实施例中还有一种可能的情况，如果所述第二二值化线阵图像中未出现与所述第一二值化线阵图像中对应籽粒的像素连通区域中心，则确定所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束。

对应的，在籽粒数量未发生变化时，本实施例也提供了一种判断方法，判断如果籽粒数量没有发生变化，是没有新的籽粒加入，还是在所述第一线阵图像中存在部分籽粒扫描结束后有新的籽粒加入，新加入籽粒数等于被完全扫描结束籽粒数的情况。如图6所示，具体包括：

S401，获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离。

S402，判断所述中心距离是否大于预设值。

S403，如果所述中心距离大于预设值，则确定在所述第一线阵图像中存在部分籽粒扫描结束后，有新的籽粒加入。

S404，如果所述中心距离小于或等于预设值，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中于相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒。

S102，如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量。

如果确定有新的籽粒加入，则将从初始时刻获取的线阵图像累加籽粒的数目，确定此时籽粒的数目。

S103，判断籽粒数量是否小于千粒。

因为本申请需要在籽粒到达1000粒时，停止计数，因此需要判断在S102中累加获得的籽粒数量是否小于1000粒。

S104，如果籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像。

如果在S103中确定籽粒的总数小于1000粒，则继续获取下一时刻的线阵图像，本实施例中的第三时刻为S103中判断籽粒总数时刻的下一采集时刻。

S105，如果籽粒数量大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。

当在某一时刻获取到的线阵图像判断有新的籽粒加入之后，且籽粒的数量大于或等于1000粒，通过下位机控制挡板插入，将当前线阵籽粒与后面的籽粒分隔开，捡出多余的籽粒数即可，计数结束。

由上述实施例可知，本实施例提供的一种散布式千粒计数方法，基于线扫描机器视觉，包括：将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。通过图像识别分析处理技术实现籽粒的自动计数，在计数过程中不会出现籽粒的碰撞，进而保证了在籽粒的计数过程中不会受到损伤。而且利用图像识别计数，使得籽粒计数更加精确，提高了籽粒计数的精确度，避免了人工和机械进行籽粒计数时不可避免的计数误差。

与上述实施例提供的一种散布式千粒计数方法相对应，本申请还提供了一种散布式千粒计数系统的实施例。

图7为本申请实施例提供的一种散布式千粒计数系统的结构示意图，所述散布式千粒计数系统50包括：比较模块501、确定模块502和处理模块503。

所述比较模块501，用于将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻。所述确定模块502，用于如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量。所述处理模块503，用于如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。

进一步地，本申请实施例提供的比较模块501还包括：图像处理单元、确定单元、判断单元和计数单元。

所述图像处理单元，用于将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像。所述确定单元，用于根据所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中的黑白像素分布确定所述第一线阵图像和所述第二线阵图像中的籽粒数目，其中：每一个籽粒像素连通区域确定为一个籽粒颗粒，并将所述籽粒像素连通区域的中心进行像素坐标标记。所述判断单元,用于如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入。所述计数单元，用于如果有新的籽粒加入，则对籽粒数量进行累加，直至所述籽粒数量大于或等于千粒。

在一个示意性实施例中，所述图像处理单元包括：灰度处理子单元、中值滤波子单元和二值化处理子单元。

所述灰度处理子单元，用于分别将所述第一线阵图像和第二线阵图像进行灰度处理，以去除所述第一线阵图像和第二线阵图像的色彩信息，以使RGB三通道的彩色图像变为单通道的灰度图像。所述中值滤波子单元，用于采用中值滤波将灰度处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行处理，以减小椒盐噪声的影响。所述二值化处理子单元，用于利用阈值法将中值滤波处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行二值化处理，获得所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像。

在一个示意性实施例中，所述判断单元包括：第一确定子单元和第二确定子单元。

所述第一确定子单元，用于确定所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中籽粒数量是否发生变化。所述第二确定子单元，用于如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束；或者，如果籽粒数量没有发生变化，则确定没有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒扫描结束后，有新的籽粒加入。

进一步地，所述判断单元还包括：第三确定子单元，用于如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒增加，则确定有新的籽粒加入，且可能存在所述第一线阵图像中部分籽粒被完全扫描结束，新加入籽粒数大于被完全扫描结束籽粒数的情况；或者，如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒减少，则确定所述第一线阵图像中一定存在部分籽粒被完全扫描结束，且可能存在所述第二线阵图像中有新籽粒加入，新加入籽粒数小于被完全扫描结束籽粒数的情况。

在一个示意性实施例中，所述判断单元还包括：第一获取子单元、第一比较子单元和第四确定子单元。

所述第一获取子单元，用于获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离。所述第一比较子单元用于比较所述中心距离与预设值的大小。所述第四确定子单元，用于如果所述中心距离大于预设值，则确定有新的籽粒加入；或者，如果所述中心距离小于或等于预设值，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中于相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒；或者，如果所述第二二值化线阵图像中未出现与所述第一二值化线阵图像中对应籽粒的像素连通区域中心，则确定所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束。

在另一个相对的示意性实施例中，所述判断单元还包括：第二获取子单元、第二比较子单元和第五确定子单元。

所述第二获取子单元，用于获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离。所述第二比较子单元，用于比较所述中心距离与所述预设值的大小。所述第五确定子单元，用于如果所述中心距离小于或等于预设值，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中于相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒；或者，如果所述中心距离大于预设值，则确定在所述第一线阵图像中存在部分籽粒扫描结束后，有新的籽粒加入。

本实施例还提供了一种终端，如图8所示，所述终端60包括：处理器601、存储器602和通信接口603。本实施例中的终端60可对应为本实施例中散布式千粒计数装置的上位机，但不仅限于上位机。

在图8中，处理器601、存储器602和通信接口603可以通过总线相互连接；总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器601通常是控制终端60的整体功能，例如终端的启动、以及终端启动后对线阵图像的处理等。此外，处理器601可以是通用处理器，例如，中央处理器(英文：centralprocessing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。处理器也可以是微处理器(MCU)。处理器还可以包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(ASIC)，可编程逻辑器件(PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(FPGA)等。

存储器602被配置为存储计算机可执行指令以支持终端60数据的操作。存储器601可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

启动移动终端60后，处理器601和存储器602上电，处理器601读取并执行存储在存储器602内的计算机可执行指令，以完成上述的散布式千粒计数方法实施例中的全部或部分步骤。

通信接口603用于移动终端60传输数据，例如实现与下位机之间的数据通信。通信接口603包括有线通信接口，还可以包括无线通信接口。其中，有线通信接口包括USB接口、Micro USB接口，还可以包括以太网接口。无线通信接口可以为WLAN接口，蜂窝网络通信接口或其组合等。

在一个示意性实施例中，本申请实施例提供的移动终端60还包括电源组件，电源组件为终端60的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为移动终端60生成、管理和分配电力相关联的组件。

通信组件，通信组件被配置为便于移动终端60和其他设备之间有线或无线方式的通信。移动终端60可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。通信组件还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在一个示意性实施例中，移动终端60可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、处理器或其他电子元件实现。

本申请说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统及终端实施例而言，由于其中的方法基本相似于方法的实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，如来替代，本申请仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种散布式千粒计数方法，基于线扫描机器视觉，其特征在于，所述方法包括：

将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；

如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；

如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；或者，如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，包括：

将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像；

根据所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中的黑白像素分布确定所述第一线阵图像和所述第二线阵图像中的籽粒数目，其中：每一个籽粒像素连通区域确定为一个籽粒颗粒，并将所述籽粒像素连通区域的中心进行像素坐标标记；

如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入；

如果有新的籽粒加入，则对籽粒数量进行累加，直至所述籽粒数量大于或等于千粒。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一线阵图像和所述第二线阵图像进行二值化图像处理，以获得所述第一线阵图像和所述第二线阵图像对应的第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像，包括：

分别将所述第一线阵图像和第二线阵图像进行灰度处理，以去除所述第一线阵图像和第二线阵图像的色彩信息，以使RGB三通道的彩色图像变为单通道的灰度图像；

采用中值滤波将灰度处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行处理，以减小椒盐噪声的影响；

利用阈值法将中值滤波处理后的所述第一线阵图像和第二线阵图像进行二值化处理，获得所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述如果所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中像素坐标值分布存在不同，则判断是否有新的籽粒加入，包括：

确定所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中籽粒数量是否发生变化；

如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束；

或者，如果籽粒数量没有发生变化，则确定没有新的籽粒加入或者所述第一线阵图像中部分籽粒扫描结束后有新的籽粒加入，新加入籽粒数等于被完全扫描结束籽粒数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述如果籽粒数量发生变化，则确定有新的籽粒加入或者在所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束，包括：

如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒增加，则确定有新的籽粒加入，且可能存在所述第一线阵图像中部分籽粒被完全扫描结束，新加入籽粒数大于被完全扫描结束籽粒数；

或者，

如果所述第二二值化线阵图像相比所述第一二值化线阵图像中的籽粒减少，则确定所述第一线阵图像中一定存在部分籽粒被完全扫描结束，且可能存在所述第二线阵图像中有新籽粒加入，新加入籽粒数小于被完全扫描结束籽粒数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述如果籽粒数量发生变化，判断是否有新加入的籽粒包括：

获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离；

如果所述中心距离大于预设值，则确定有新的籽粒加入；或者，

如果所述中心距离小于或等于预设值，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中于相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒；或者，

如果所述第二二值化线阵图像中未出现与所述第一二值化线阵图像中对应籽粒的像素连通区域中心，则确定所述第一线阵图像中存在部分籽粒被完全扫描结束。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述如果籽粒数量没有发生变化，则确定没有新的籽粒加入或者所述第一线阵图像中部分籽粒扫描结束后有新的籽粒加入，新加入籽粒数等于被完全扫描结束籽粒数，包括：

获取所述第一二值化线阵图像和第二二值化线阵图像中对应籽粒像素连通区域的中心距离；

如果所述中心距离小于或等于预设值，则确定没有新的籽粒加入，且所述第二线阵图像与所述第一线阵图像中于相应籽粒像素连通区域中心坐标相近的区域中心为中心坐标的籽粒是同一粒籽粒；或者，

如果所述中心距离大于预设值，则确定在所述第一线阵图像中存在部分籽粒扫描结束后，有新的籽粒加入。

8.一种散布式千粒计数系统，基于线扫描机器视觉，其特征在于，所述系统包括：

比较模块，用于将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；

确定模块，用于如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；

处理模块，用于如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。

9.一种散布式千粒计数装置，其特征在于，所述装置包括：传送装置、图像采集装置和数据处理装置，其中：

所述传送装置包括皮带、辊筒、步进电机和旋转编码器，所述皮带与所述辊筒滑动连接，所述步进电机用于控制所述辊筒的转速，所述旋转编码器与所述步进电机通信连接，用于控制所述步进电机的转速；

所述图像采集装置包括线阵CCD相机和桁架，所述桁架跨设在所述皮带的上方，所述线阵CCD相机固定设置在所述桁架上，且所述线阵CCD相机的镜头朝向所述皮带的传送面；

所述数据处理装置包括：下位机和上位机，所述下位机分别与所述线阵CCD相机和所述上位机通信连接，所述下位机用于将所述线阵CCD相机采集的线阵图像发送给所述上位机，所述上位机执行权利要求1-7任一项所述的方法，完成籽粒的计数。

10.一种终端，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，用于存储计算机可执行指令；

当所述处理器执行所述计算机可执行指令时，所述处理器执行权利要求1-7任一项所述的散布式千粒计数方法，将第二时刻获取到的第二线阵图像与第一时刻获取到的第一线阵图像进行比较，以确定是否有新的籽粒加入，其中所述第二时刻为与所述第一时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果有新的籽粒加入，则确定从初始时刻到所述第二时刻的籽粒数量；如果所述籽粒数量小于千粒，则继续获取第三时刻的线阵图像，所述第三时刻为所述第二时刻相邻的线阵图像采集时刻；如果所述籽粒大于或等于千粒，则将多余的籽粒捡出，计数结束。