张成梁，李 蕾，董全成，葛荣雨

(1. 济南大学 机械工程学院，山东 济南 250022；2. 齐鲁工业大学 机械与汽车工程学院，山东 济南 250353)



应用区域颜色分割的机采棉杂质检测方法

张成梁1，李 蕾2，董全成1，葛荣雨1

(1. 济南大学 机械工程学院，山东 济南 250022；2. 齐鲁工业大学 机械与汽车工程学院，山东 济南 250353)

机采棉中的杂质繁杂，而杂质类型及含量对后期棉花加工工艺的影响很大。为此，提出一种应用区域颜色分割方法以检测棉花中的杂质。在图像分割中，先对滤波后的机采棉图像进行彩色梯度运算，通过扩展极小变换运算获得标记图像，在修改后的梯度图像上运用分水岭算法获得初始分割图像，然后对初始分割图像进行区域合并。区域合并过程中要综合考虑空间邻接性、颜色信息和区域面积3个因素。颜色信息主要采用饱和度、亮度、区域颜色向量模及颜色相似度4个特征量。用层次递进的合并方法，迭代过程更新信息特征。最后通过支持向量机算法提取颜色、纹理、形状特征对杂质区域进行识别。结果表明，所提方法对机采棉中天然杂质的平均识别率为94%。

机采棉；图像分割；杂质识别；标记分水岭；区域合并；颜色特征

随着农业现代化程度的提高，机械采摘棉花成为主流趋势[1]。相对于手摘棉，机采棉杂质种类多，含量高，为保证棉花质量，棉花加工过程中多级清杂环节显得尤为重要。通过机采棉图像判定机采棉中的含杂率，可为棉花加工工艺提供有利的指导[2],直接影响皮棉加工质量，进而影响纺纱及印染工艺。……