CN113763266A - 一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法。方法包括：利用搭建的图像采集系统采集蜜柚的纵剖与横剖图像，经过背景去噪、孔洞填充及平滑滤波后得到其剖面区域。对于横剖区域，获取其果皮横剖区域轮廓图，提出了一种基于果皮面积比的蜜柚横剖皮厚测量方法；对于纵剖蜜柚，获取其果皮纵剖轮廓图，提出了一种基于果皮面积比、赤道位置皮厚、顶部皮厚及底部皮厚的一种蜜柚纵剖皮厚表征方法。本发明为蜜柚皮厚的测量提供了更加科学客观的纵剖与横剖皮厚测量方法，该方法也有利于快速间接表征蜜柚可食率。

Description

一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法

技术领域

本发明涉及一种蜜柚皮厚测量表征方法，尤其是涉及了一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法。

背景技术

我国是世界上柚种植面积最大的国家，产量居世界第一。蜜柚果皮厚度的正确科学表征对于蜜柚的生产分级及质量评价具有重要的实际意义。传统的可食率测量主要通过测量果肉及非果肉部分的重量比，该测量方式耗时耗力，且在分选过程中会有较多水分蒸发，进而对结果产生较大影响。而探究蜜柚皮厚的表征方法可以间接表征出蜜柚的可食率，具有快速、测量过程水分蒸发少等优势。

目前现有的皮厚测量方法主要有目测观察法、扫描电镜法、显微镜法、测微尺法、磨粉法等，但这些方法多用于种子的种皮厚度测量，目前尚无准确统一的蜜柚皮厚测量表征方法。

侯宝贵等(1981)(侯宝贵，李体智.介绍一种测定果皮厚度的简易方法[J].山西果树，1981(04)：58.)建立了果皮厚度与果皮弹力之间的关系，测定了苹果和梨的果皮厚度。

周高峰等(2019)(周高峰，王小丽，王梦丹，姚峰先，刘贵东，管冠.一种精确测量柑橘果皮厚度的方法[P].CN 110068276 A2019.07.30.)公开了一种测量柑橘果皮厚度的方法，通过切取柑橘赤道处的横剖面扫描取出皮部分取均值作为皮厚。

蜜柚多呈现上小下大的形状，主要为近椭圆形、梨形，且蜜柚果皮厚度分布不均，多呈现出上部皮厚较厚，赤道面位置及底部果皮厚度分布较均匀的现象，因此仅采用纵剖或者横剖计算均值作为其皮厚的表征方法不具有良好的描述性。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题和需求，本发明提供了一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法。

本发明的技术方案如下：

本发明包括以下步骤：

1)原始图像采集：对蜜柚分别进行纵剖与横剖后，置于光照箱内，利用俯视RGB相机分别采集蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图；

2)剖面区域图获取：分别对蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图依次进行背景去噪、孔洞填充、平滑滤波和掩膜处理后，分别得到蜜柚横剖区域图及蜜柚纵剖区域图；

3)蜜柚横剖果皮区域获取：对蜜柚横剖区域图依次进行阈值分割、横剖果皮区域获取和果皮区域噪声点去除后，获得蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h；

4)蜜柚果皮横剖轮廓图获取：对蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h依次进行边缘检测、标记连通域和求取果皮轮廓连通域后，获得蜜柚果皮横剖轮廓图；

5)蜜柚横剖果皮厚度表征：根据蜜柚果皮横剖轮廓图计算蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子，利用蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度；

6)蜜柚纵剖果皮区域获取：对蜜柚纵剖区域图依次进行纵剖分量图阈值分割、纵剖果皮区域获取、蜜柚瓤心去除和纵剖果皮区域噪声点去除后，获得蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z；

7)蜜柚果皮纵剖轮廓图获取：对蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z重复步骤4)，获得蜜柚果皮纵剖轮廓图；

8)蜜柚纵剖果皮厚度表征：根据蜜柚果皮纵剖轮廓图计算蜜柚纵剖果皮厚度表征因子，利用蜜柚纵剖果皮厚度表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度。

所述步骤2)具体为：

2.1)背景去噪：将蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图分别转换为蜜柚横剖灰度图和蜜柚纵剖灰度图，利用阈值分割法分别去除蜜柚横剖灰度图和蜜柚纵剖灰度图中的背景噪声后，得到蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图；

2.2)孔洞填充：利用imfill函数分别对蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图中的孔洞部分进行孔洞填充，获得填充孔洞的蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图；

2.3)平滑滤波：使用中值滤波分别对填充孔洞的蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图进行滤波平滑后，分别得到蜜柚横剖二值图及蜜柚纵剖二值图；

2.4)掩膜处理：将蜜柚横剖二值图及蜜柚纵剖二值图作为掩膜分别作用于对应的蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图，分别得到蜜柚横剖区域图及蜜柚纵剖区域图。

所述步骤3)具体为：

3.1)横剖分量图阈值分割：分别获取蜜柚横剖区域图的红色分量图及绿色分量图，再分别进行阈值分割后，分别得到横剖红色分量二值图r₁及横剖绿色分量二值图g₁；

3.2)横剖果皮区域获取：遍历横剖红色分量二值图r₁及横剖绿色分量二值图g₁的所有像素，对于每一像素(i，j)，当且仅当r_1(i，j)＝g_1(i，j)＝1，其中r_1(i，j)为横剖红色分量二值图r₁中像素(i，j)的像素值，g_1(i，j)为横剖绿色分量二值图g₁中像素(i，j)的像素值，则蜜柚横剖区域图中该像素(i，j)的像素值设置为1，否则设为0，得到横剖分量阈值分割图gr₁；

3.3)横剖果皮区域噪声点去除：运用中值滤波对横剖分量阈值分割图gr₁进行平滑滤波，去除部分噪声点，得到蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h。

所述步骤4)具体为：

4.1)边缘检测：利用canny算子检测蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h的边缘轮廓后，得到含噪边缘轮廓图像E′；

4.2)标记连通域：遍历含噪边缘轮廓图像E′的所有像素点，对每一像素，利用八领域检测法检测当前像素与其余像素的连通性，具有连通性的像素标记为同一个连通域，反之则为不同连通域，获得含噪边缘轮廓图像E′的各个连通域，按照像素数量的大小将各个连通域进行排序；

4.3)果皮轮廓连通域求取：取出最大的连通域保存为横剖果皮外边缘轮廓E_out1，取出次大的连通域保存为横剖果皮内边缘轮廓E_in1，二者共同组成蜜柚果皮横剖轮廓图。

所述步骤5)具体为：

统计蜜柚果皮横剖轮廓图中的横剖果皮外边缘轮廓E_Hout内部的总像素面积并记为横剖外边缘轮廓总像素面积A_Hout，统计蜜柚果皮横剖轮廓图中的横剖果皮内边缘E_in1内部的总像素面积并记为横剖内边缘轮廓总像素面积A_Hin，根据横剖外边缘轮廓总像素面积A_Hout和横剖内边缘轮廓总像素面积A_Hin计算蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子，通过以下公式进行计算，最终利用蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度：

其中，A_Hout表示横剖外边缘轮廓总像素面积，A_Hin表示横剖内边缘轮廓总像素面积，α₁为蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子。

所述步骤6)具体为：

6.1)纵剖分量图阈值分割：分别获取蜜柚纵剖区域图的纵剖红色分量图及纵剖绿色分量图，再分别进行阈值分割后，分别得到纵剖红色分量二值图r₂及纵剖绿色分量二值图g₂；

6.2)纵剖果皮区域获取：遍历纵剖红色分量二值图r₂及纵剖绿色分量二值图g₂的所有像素，对于每一像素(i，j)，当且仅当r_2(i，j)-g_2(i，j)＞0，其中r_2(i，j)为纵剖红色分量二值图r₂中像素(i，j)的像素值，g_2(i，j)为纵剖绿色分量二值图g₂中像素(i，j)的像素值，设置蜜柚纵剖区域图中像素(i，j)的像素值为1，否则设为0，得到纵剖分量阈值分割图gr₂；

6.3)蜜柚瓤心去除：纵剖分量阈值分割图gr₂求取形心，将距形心距离小于预设阈值d的部分去除，获得去除瓤心的纵剖分量阈值分割图gr₃；

6.4)纵剖果皮区域噪声点去除：运用中值滤波对去除瓤心的纵剖分量阈值分割图gr3进行平滑滤波，去除部分噪声点，得到蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z。

所述步骤8)具体为：

记蜜柚果皮纵剖轮廓图的纵剖果皮外边缘轮廓为E_Zout，蜜柚果皮纵剖轮廓图的纵剖果皮内边缘轮廓为E_Zin；

8.1)纵剖顶部厚度：分别求取出纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout的上顶点坐标l_z1(x₃，y₃)、纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin的上顶点坐标lz₂(x₃，y₃)，记该两点之间的竖直距离为纵剖顶部厚度d_zt；

8.2)纵剖底部厚度：分别求取出纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout的下顶点坐标l_z1(x₄，y₄)、纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin的下顶点坐标l_z2(x₄，y₄)，记该两点之间的竖直距离为纵剖底部厚度d_zb；

8.3)纵剖左右侧厚度：获取纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout的最左、最右点l_z1(x₁，y₁)、l_z1(x₂，y₂)，求取该两点之间的外边缘水平距离d_z1；获取纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin的最左、最右点l_z2(x₁，y₁)、l_z2(x₂，y₂)，求取该两点之间的内边缘水平距离d_z2；则纵剖左右侧厚度d_zlr满足d_zlr＝d_z1-d_z2；

8.4)蜜柚纵剖果皮厚度表征：对蜜柚果皮纵剖轮廓图重复步骤5)，得到蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子α₂，根据纵剖顶部厚度d_zt、纵剖底部厚度d_zb、纵剖左右侧厚度d_zlr和蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子α₂计算获得蜜柚纵剖果皮厚度表征因子，通过以下公式进行设置，再利用蜜柚纵剖果皮厚度表征因子表征蜜柚纵剖果皮厚度：

β＝b₁·d_zt+b₂·d_zb+b₃·d_zlr+b₄·α₂

其中，b₁为纵剖顶部厚度系数，b₂为纵剖底部厚度系数，b₃为纵剖左右侧厚度系数，b₄为蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子系数，d_zt为纵剖顶部厚度，d_zb为纵剖底部厚度，d_zlr为纵剖左右侧厚度，α₂为蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子，β为蜜柚纵剖果皮厚度表征因子。

本发明的有益效果为：

本发明为蜜柚皮厚的测量提供了更加科学客观的纵剖与横剖皮厚测量方法，该方法也有利于快速间接表征蜜柚可食率。对于横剖蜜柚，获取其果皮横剖区域轮廓图，提出了一种基于果皮面积比的蜜柚横剖皮厚测量方法；对于纵剖蜜柚，获取其果皮纵剖轮廓图，提出了一种基于果皮面积比、赤道位置皮厚、顶部皮厚及底部皮厚的一种蜜柚纵剖皮厚表征方法。可以解决蜜柚等具有不均匀皮厚的水果，仅采用纵剖或者横剖计算均值作为其皮厚的表征方法不具有良好的描述性的问题。

附图说明

图1是本发明的方法流程图。

图2是本发明的蜜柚横剖原图。

图3是本发明的蜜柚纵剖原图。

图4是本发明的蜜柚横剖背景去噪图。

图5是本发明的蜜柚纵剖背景去噪图。

图6是本发明的蜜柚横剖区域图。

图7是本发明的蜜柚纵剖区域图。

图8是本发明的蜜柚横剖果皮区域二值图。

图9是本发明的含噪边缘轮廓图像。

图10是本发明的蜜柚果皮横剖轮廓图。

图11是本发明的蜜柚纵剖果皮区域二值图。

图12是本发明的蜜柚果皮纵剖轮廓图。

图13是本发明的蜜柚纵剖果皮厚度表征示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明选取柑橘类水果蜜柚作为实施例：

如图1所示，本发明包括以下步骤：

1)原始图像采集：对蜜柚分别进行纵剖与横剖后，置于光照箱内，利用俯视RGB相机分别采集蜜柚横剖原图(图2)及蜜柚纵剖原图(图3)；

2)剖面区域图获取：分别对蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图依次进行背景去噪、孔洞填充、平滑滤波和掩膜处理后，分别得到蜜柚横剖区域图及蜜柚纵剖区域图；

所述步骤2)具体为：

2.1)背景去噪：将蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图分别转换为蜜柚横剖灰度图和蜜柚纵剖灰度图，利用阈值分割法分别去除蜜柚横剖灰度图和蜜柚纵剖灰度图中的背景噪声后，其中蜜柚横剖原图灰度阈值设置为150，蜜柚纵剖原图灰度阈值设置为60，得到蜜柚横剖背景去噪图(图4)及蜜柚纵剖背景去噪图(图5)；

2.2)孔洞填充：蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图中存在孔洞，利用imfill函数分别对蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图中的孔洞部分进行孔洞填充，获得填充孔洞的蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图；

2.3)平滑滤波：使用3*3的中值滤波分别对填充孔洞的蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图进行滤波平滑后，分别得到蜜柚横剖二值图及蜜柚纵剖二值图；

2.4)掩膜处理：将蜜柚横剖二值图及蜜柚纵剖二值图作为掩膜分别作用于对应的蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图，分别得到蜜柚横剖区域图(图6)及蜜柚纵剖区域图(图7)；

3)蜜柚横剖果皮区域获取：对蜜柚横剖区域图依次进行阈值分割、横剖果皮区域获取和果皮区域噪声点去除后，获得蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h；

步骤3)具体为：

3.1)横剖分量图阈值分割：分别获取蜜柚横剖区域图的红色分量图及绿色分量图，再分别进行阈值分割后，分别得到横剖红色分量二值图r₁及横剖绿色分量二值图g₁；

3.2)横剖果皮区域获取：遍历横剖红色分量二值图r₁及横剖绿色分量二值图g₁的所有像素，对于每一像素(i，j)，当且仅当r_1(i，j)＝g_1(i，j)＝1，其中r_1(i，j)为横剖红色分量二值图r₁中像素(i，j)的像素值，g_1(i，j)为横剖绿色分量二值图g₁中像素(i，j)的像素值，则蜜柚横剖区域图中该像素(i，j)的像素值设置为1，否则设为0，得到横剖分量阈值分割图gr₁；

3.3)横剖果皮区域噪声点去除：运用中值滤波对横剖分量阈值分割图gr₁进行平滑滤波，去除部分噪声点，得到蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h(图8)；

4)蜜柚果皮横剖轮廓图获取：对蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h依次进行边缘检测、标记连通域和求取果皮轮廓连通域后，获得蜜柚果皮横剖轮廓图；

步骤4)具体为：

4.1)边缘检测：利用canny算子检测蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h的边缘轮廓后，得到含噪边缘轮廓图像E′，如图9所示；

4.2)标记连通域：遍历含噪边缘轮廓图像E′的所有像素点，对每一像素，利用八领域检测法检测当前像素与其余像素的连通性，当前像素的八领域中有像素，则该像素与当前像素具有连通性，具有连通性的像素标记为同一个连通域，反之则为不同连通域，获得含噪边缘轮廓图像E′的各个连通域，按照像素数量的大小将各个连通域进行排序；

4.3)果皮轮廓连通域求取：取出最大的连通域保存为横剖果皮外边缘轮廓E_out1，取出次大的连通域保存为横剖果皮内边缘轮廓E_in1，二者共同组成蜜柚果皮横剖轮廓图(图10)；

5)蜜柚横剖果皮厚度表征：根据蜜柚果皮横剖轮廓图计算蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子，利用蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度；

步骤5)具体为：

统计蜜柚果皮横剖轮廓图中的横剖果皮外边缘轮廓E_Hout内部的总像素面积并记为横剖外边缘轮廓总像素面积A_Hout，统计蜜柚果皮横剖轮廓图中的横剖果皮内边缘E_Hin内部的总像素面积并记为横剖内边缘轮廓总像素面积A_Hin，根据横剖外边缘轮廓总像素面积A_Hout和横剖内边缘轮廓总像素面积A_Hin计算蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子，通过以下公式进行计算，因蜜柚横剖面果皮厚度分布较为均匀，因此最终利用蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度：

其中，A_Hout表示横剖外边缘轮廓总像素面积，A_Hin表示横剖内边缘轮廓总像素面积，α₁为蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子；

6)蜜柚纵剖果皮区域获取：对蜜柚纵剖区域图依次进行纵剖分量图阈值分割、纵剖果皮区域获取、蜜柚瓤心去除和纵剖果皮区域噪声点去除后，获得蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z；

步骤6)具体为：

6.1)纵剖分量图阈值分割：分别获取蜜柚纵剖区域图的纵剖红色分量图及纵剖绿色分量图，再分别进行阈值分割后，分别得到纵剖红色分量二值图r₂及纵剖绿色分量二值图g₂；

6.2)纵剖果皮区域获取：遍历纵剖红色分量二值图r₂及纵剖绿色分量二值图g₂的所有像素，对于每一像素(i，j)，当且仅当r_2(i，j)-g_2(i，j)＞0，其中r_2(i，j)为纵剖红色分量二值图r₂中像素(i，j)的像素值，g_2(i，j)为纵剖绿色分量二值图g₂中像素(i，j)的像素值，设置蜜柚纵剖区域图中像素(i，j)的像素值为1，否则设为0，得到纵剖分量阈值分割图gr₂；

6.3)蜜柚瓤心去除：利用regionprops函数并设置参数为centroid对纵剖分量阈值分割图gr₂求取形心，将距形心距离小于预设阈值d的部分去除，获得去除瓤心的纵剖分量阈值分割图gr₃；具体实施中，预设阈值d为220

6.4)纵剖果皮区域噪声点去除：运用中值滤波对去除瓤心的纵剖分量阈值分割图gr₃进行平滑滤波，去除部分噪声点，得到蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z(图11)；

7)蜜柚果皮纵剖轮廓图获取：对蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z重复步骤4)，获得蜜柚果皮纵剖轮廓图(图12)，蜜柚果皮纵剖轮廓图中包括纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout和纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin；

8)蜜柚纵剖果皮厚度表征：根据蜜柚果皮纵剖轮廓图计算蜜柚纵剖果皮厚度表征因子，利用蜜柚纵剖果皮厚度表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度。

记蜜柚果皮纵剖轮廓图的纵剖果皮外边缘轮廓为E_Zout，蜜柚果皮纵剖轮廓图的纵剖果皮内边缘轮廓为E_Zin，如图13所示；

步骤8)具体为：

8.1)纵剖顶部厚度：分别求取出纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout的上顶点坐标l_z1(x₃，y₃)、纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin的上顶点坐标lz₂(x₃，y₃)，记该两点之间的竖直距离为纵剖顶部厚度d_zt；

8.2)纵剖底部厚度：分别求取出纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout的下顶点坐标l_z1(x₄，y₄)、纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin的下顶点坐标l_z2(x₄，y₄)，记该两点之间的竖直距离为纵剖底部厚度d_zb；

8.3)纵剖左右侧厚度：获取纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout的最左、最右点l_z1(x₁，y₁)、l_z1(x₂，y₂)，求取该两点之间的外边缘水平距离d_z1；类似地，获取纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin的最左、最右点l_z2(x₁，y₁)、l_z2(x₂，y₂)，求取该两点之间的内边缘水平距离d_z2；则纵剖左右侧厚度d_zlr满足d_zlr＝d_z1-d_z2；

8.4)蜜柚纵剖果皮厚度表征：对蜜柚果皮纵剖轮廓图重复步骤5)，得到蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子α₂，因蜜柚纵剖面果皮厚度分布不均匀，主要表现为顶端皮厚明显偏厚的现象，因此根据纵剖顶部厚度d_zt、纵剖底部厚度d_zb、纵剖左右侧厚度d_zlr和蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子α₂计算获得蜜柚纵剖果皮厚度表征因子，通过以下公式进行设置，再利用蜜柚纵剖果皮厚度表征因子表征蜜柚纵剖果皮厚度：

β＝b₁·d_zt+b₂·d_zb+b₃·d_zlr+b₄·α₂

其中，b₁为纵剖顶部厚度系数，b₂为纵剖底部厚度系数，b₃为纵剖左右侧厚度系数，b₄为蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子系数，d_zt为纵剖顶部厚度，d_zb为纵剖底部厚度，d_zlr为纵剖左右侧厚度，α₂为蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子，β为蜜柚纵剖果皮厚度表征因子。

Claims (7)

1.一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)原始图像采集：对蜜柚分别进行纵剖与横剖后，置于光照箱内，利用俯视RGB相机分别采集蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图；

2)剖面区域图获取：分别对蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图依次进行背景去噪、孔洞填充、平滑滤波和掩膜处理后，分别得到蜜柚横剖区域图及蜜柚纵剖区域图；

3)蜜柚横剖果皮区域获取：对蜜柚横剖区域图依次进行阈值分割、横剖果皮区域获取和果皮区域噪声点去除后，获得蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h；

4)蜜柚果皮横剖轮廓图获取：对蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h依次进行边缘检测、标记连通域和求取果皮轮廓连通域后，获得蜜柚果皮横剖轮廓图；

5)蜜柚横剖果皮厚度表征：根据蜜柚果皮横剖轮廓图计算蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子，利用蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度；

6)蜜柚纵剖果皮区域获取：对蜜柚纵剖区域图依次进行纵剖分量图阈值分割、纵剖果皮区域获取、蜜柚瓤心去除和纵剖果皮区域噪声点去除后，获得蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z；

7)蜜柚果皮纵剖轮廓图获取：对蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z重复步骤4)，获得蜜柚果皮纵剖轮廓图；

8)蜜柚纵剖果皮厚度表征：根据蜜柚果皮纵剖轮廓图计算蜜柚纵剖果皮厚度表征因子，利用蜜柚纵剖果皮厚度表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：

2.1)背景去噪：将蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图分别转换为蜜柚横剖灰度图和蜜柚纵剖灰度图，利用阈值分割法分别去除蜜柚横剖灰度图和蜜柚纵剖灰度图中的背景噪声后，得到蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图；

2.2)孔洞填充：利用imfill函数分别对蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图中的孔洞部分进行孔洞填充，获得填充孔洞的蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图；

2.3)平滑滤波：使用中值滤波分别对填充孔洞的蜜柚横剖背景去噪图及蜜柚纵剖背景去噪图进行滤波平滑后，分别得到蜜柚横剖二值图及蜜柚纵剖二值图；

2.4)掩膜处理：将蜜柚横剖二值图及蜜柚纵剖二值图作为掩膜分别作用于对应的蜜柚横剖原图及蜜柚纵剖原图，分别得到蜜柚横剖区域图及蜜柚纵剖区域图。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：

3.1)横剖分量图阈值分割：分别获取蜜柚横剖区域图的红色分量图及绿色分量图，再分别进行阈值分割后，分别得到横剖红色分量二值图r₁及横剖绿色分量二值图g₁；

3.2)横剖果皮区域获取：遍历横剖红色分量二值图r₁及横剖绿色分量二值图g₁的所有像素，对于每一像素(i，j)，当且仅当r_1(i，j)＝g_1(i，j)＝1，其中r_1(i，j)为横剖红色分量二值图r₁中像素(i，j)的像素值，g_1(i，j)为横剖绿色分量二值图g₁中像素(i，j)的像素值，则蜜柚横剖区域图中该像素(i，j)的像素值设置为1，否则设为0，得到横剖分量阈值分割图gr₁；

3.3)横剖果皮区域噪声点去除：运用中值滤波对横剖分量阈值分割图gr₁进行平滑滤波，去除部分噪声点，得到蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法，其特征在于，所述步骤4)具体为：

4.1)边缘检测：利用canny算子检测蜜柚横剖果皮区域二值图BW_h的边缘轮廓后，得到含噪边缘轮廓图像E′；

4.2)标记连通域：遍历含噪边缘轮廓图像E′的所有像素点，对每一像素，利用八领域检测法检测当前像素与其余像素的连通性，具有连通性的像素标记为同一个连通域，反之则为不同连通域，获得含噪边缘轮廓图像E′的各个连通域，按照像素数量的大小将各个连通域进行排序；

4.3)果皮轮廓连通域求取：取出最大的连通域保存为横剖果皮外边缘轮廓E_out1，取出次大的连通域保存为横剖果皮内边缘轮廓E_in1，二者共同组成蜜柚果皮横剖轮廓图。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法，其特征在于，所述步骤5)具体为：

统计蜜柚果皮横剖轮廓图中的横剖果皮外边缘轮廓E_Hout内部的总像素面积并记为横剖外边缘轮廓总像素面积A_Hout，统计蜜柚果皮横剖轮廓图中的横剖果皮内边缘E_in1内部的总像素面积并记为横剖内边缘轮廓总像素面积A_Hin，根据横剖外边缘轮廓总像素面积A_Hout和横剖内边缘轮廓总像素面积A_Hin计算蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子，通过以下公式进行计算，最终利用蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子表征蜜柚横剖果皮厚度：

其中，A_Hout表示横剖外边缘轮廓总像素面积，A_Hin表示横剖内边缘轮廓总像素面积，α₁为蜜柚横剖果皮厚度面积表征因子。

6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法，其特征在于，所述步骤6)具体为：

6.1)纵剖分量图阈值分割：分别获取蜜柚纵剖区域图的纵剖红色分量图及纵剖绿色分量图，再分别进行阈值分割后，分别得到纵剖红色分量二值图r₂及纵剖绿色分量二值图g₂；

6.2)纵剖果皮区域获取：遍历纵剖红色分量二值图r₂及纵剖绿色分量二值图g₂的所有像素，对于每一像素(i，j)，当且仅当r_2(i，j)-g_2(i，j)＞0，其中r_2(i，j)为纵剖红色分量二值图r₂中像素(i，j)的像素值，g_2(i，j)为纵剖绿色分量二值图g₂中像素(i，j)的像素值，设置蜜柚纵剖区域图中像素(i，j)的像素值为1，否则设为0，得到纵剖分量阈值分割图gr₂；

6.3)蜜柚瓤心去除：纵剖分量阈值分割图gr₂求取形心，将距形心距离小于预设阈值d的部分去除，获得去除瓤心的纵剖分量阈值分割图gr₃；

6.4)纵剖果皮区域噪声点去除：运用中值滤波对去除瓤心的纵剖分量阈值分割图gr₃进行平滑滤波，去除部分噪声点，得到蜜柚纵剖果皮区域二值图BW_z。

7.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的蜜柚纵剖与横剖皮厚测量方法，其特征在于，所述步骤8)具体为：

记蜜柚果皮纵剖轮廓图的纵剖果皮外边缘轮廓为E_Zout，蜜柚果皮纵剖轮廓图的纵剖果皮内边缘轮廓为E_Zin；

8.1)纵剖顶部厚度：分别求取出纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout的上顶点坐标l_z1(x₃，y₃)、纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin的上顶点坐标l_z2(x₃，y₃)，记该两点之间的竖直距离为纵剖顶部厚度d_zt；

8.2)纵剖底部厚度：分别求取出纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout的下顶点坐标l_z1(x₄，y₄)、纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin的下顶点坐标l_z2(x₄，y₄)，记该两点之间的竖直距离为纵剖底部厚度d_zb；

8.3)纵剖左右侧厚度：获取纵剖果皮外边缘轮廓E_Zout的最左、最右点l_z1(x₁，y₁)、l_z1(x₂，y₂)，求取该两点之间的外边缘水平距离d_z1；获取纵剖果皮内边缘轮廓E_Zin的最左、最右点l_z2(x₁，y₁)、l_z2(x₂，y₂)，求取该两点之间的内边缘水平距离d_z2；则纵剖左右侧厚度d_zlr满足d_zlr＝d_z1-d_z2；

8.4)蜜柚纵剖果皮厚度表征：对蜜柚果皮纵剖轮廓图重复步骤5)，得到蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子α₂，根据纵剖顶部厚度d_zt、纵剖底部厚度d_zb、纵剖左右侧厚度d_zlr和蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子α₂计算获得蜜柚纵剖果皮厚度表征因子，通过以下公式进行设置，再利用蜜柚纵剖果皮厚度表征因子表征蜜柚纵剖果皮厚度：

β＝b₁·d_zt+b₂·d_zb+b₃·d_zlr+b₄·α₂

其中，b₁为纵剖顶部厚度系数，b₂为纵剖底部厚度系数，b₃为纵剖左右侧厚度系数，b₄为蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子系数，d_zt为纵剖顶部厚度，d_zb为纵剖底部厚度，d_zlr为纵剖左右侧厚度，α₂为蜜柚纵剖果皮厚度面积表征因子，β为蜜柚纵剖果皮厚度表征因子。

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