一种婴儿大便颜色的自动分析方法及系统的利记博彩app_3

文档序号:9889058阅读:来源:国知局
正确检测,最后确定左下角和右下角色块是 否正确检测。
[0127] 以下结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步解释说明。
【具体实施方式】
[0128] 本发明的设计思路:以比色卡对比下的婴儿大便图片为方法处理对象,首先自动 定位比色卡的位置和大便区域;判断图像在拍照时是否抖动或失焦;对比色卡进行颜色校 正,排除有色光源导致的颜色变化;通过训练生成颜色分类算法,结合最小欧氏距离的方 法,计算得到大便颜色类别。
[0129] 本发明的方法的处理对象是在比色卡对比下拍摄的婴儿大便颜色图片。将比色卡 放置在婴儿大便上拍摄一张包含比色卡和婴儿大便的宽高为w和h的图像I,其中,I(x,y)为 坐标点P(x,y)处的颜色值(r,g,b),(r,g,b)表示RGB颜色空间的颜色值。
[0130] 比色卡为一方形环,如图2所示,在比色卡的一面上按照逆时针方向依次排列有图 像质量检测区域,黑灰嵌套色块、黄色色块、蓝色色块、白灰嵌套色块、品红色色块、绿色色 块、白灰嵌套色块、红色色块、青色色块和黑灰嵌套色块。其中,黄色色块、蓝色色块、品红色 色块、绿色色块、红色色块和青色色块称为彩色色块。
[0131] 将比色卡放置在婴儿大便上并拍摄图像,使待拍摄的大便图像区域置于比色卡的 环形的中间位置。
[0132] 使用本发明的方法对拍摄的图像进行处理,具体包括如下步骤:
[0133] 步骤1,如图4所示,首先,检测图像中比色卡左上角和右上角的黑灰嵌套色块和白 灰嵌套色块的分布情况,以此确定比色卡在图像中的方向;然后根据比色卡在图像中的方 向确定六个彩色色块是否均准确出现在比色卡的相应位置;最后根据比色卡在图像中的方 向检测图像中比色卡的左下角和右下角的色块是否是对应方向下的黑灰嵌套色块或白灰 嵌套色块,是则执行步骤2,否则认为未检测到比色卡。具体步骤如下:
[0134] 如图3所示,由于拍摄时放置比色卡的角度不同,图像I中的比色卡可能有四种不 同的方向。规定图2的方向为原位即0°方向,则图3( &)、(13)、(〇)、((1)依次为0°、逆时针旋转 90°、逆时针旋转180°和逆时针旋转270°。
[0135] 步骤11,在图像I左上侧区域随机散布η个点(η取3~8),作为比色卡判断的起始 点;将第i个点定义为口1($[1,1!]),判断左上角色块是否是黑灰嵌套色块&1^__,如果是 黑灰嵌套色块,执行步骤12,否则继续判断左上角色块是否是白灰嵌套色块Bwhlte_grey,如果 是白灰嵌套色块,执行步骤12,否则认为根据点 ?1未检测到比色卡,则将比色卡判断的起始 点口:更新为下一个点后执行步骤11;
[0136] 所述判断左上角色块是否是黑灰嵌套色块Bblac;k_grey,具体包括如下步骤:
[0137] a)将比色卡判断的起始点pi设为色块判断起始点,计算点pi周围5X5区域的R,G,B ?<) avg , gavg , bavg ;
[0138]
(i)
[0139] 其中,lR(x,y),Ic(x,y),lB(x,y)分别表示点(x,y)处R,G,B的颜色值。
[0140] b)将ravg,gavg,bavg转换到YUV颜色空间中(其中,Y表示明亮度,U,V表示色度),得到 Yavg , Uavg , Vavg ;
[0141;
(2)
[0142] c)当(36 < yavg < 164)and(_48 < uavg < 48)and(_48 < vavg < 48)满足时,表示pi位于 灰色区域内,执行步骤d;不满足则认为根据?1未检测到黑灰嵌套区域,并结束本次判断;将 口:更新为下一个点然后执行步骤11;
[0143] d)利用公式3,计算pi在YUV颜色空间中的偏色程度(yshift,ushift, vshift)。所述偏色 程度是指在YUV空间中,pi的颜色值和灰色值之间的偏差;灰色定义为:(ygrey,Ugrey,Vgrey ), 其中 ? Ygrey _ 1 27 , Ugrey _ 0 , Vgrey _ 0 ;
[0144] (3)
[0145] e; liApi刀土 (日WTH,力、別向上、下、左、右4个方向进行线性生长,生长规则 是:
[0146] ( | rP〇s-ravg | < 30)and( | gp〇s-gavg | < 30)and( | bP〇s-bavg | < 30) (11)
[0147] 其中,&。4_,1^表示生长到点?[^处的1^,8颜色值;当公式(11)中所述条件满 足时,继续生长;否则停止生长,认为点为当前方向上的边界点;最终得到种子点生长的 4个方向的边界,从而得到灰色区域B grey (pleft-up,pright-bottom),以及和 l^hgrey, 其中, pleft up - ( Xgrey_left,ygrey_up ),prightjbottom - (Xgrey_right,ygrey_bottom)为灰色区域左上顶点和右 下顶点的坐标。
[0148] f)根据公式(4)、(5)定义灰色区域右侧的一点pright(Xright,yright)和下方的一点 Pd_(xd_,yd_),用于判断灰色区域外围是否为黑色区域。
[0149] (4)
[0150] (5).
[0151] g)分力U计算点Pright和Pdown周围 5x5区域的R,G,B均值rright_avg,gright_avg,bright_avg和 Tdown_avg , ^down_avg , bdown_avg ? 根据公式(2 )将其分力lj转换到YUV颜色;间,得到yright_avg, Uright-avg , Vright-avg萍口ydown-avg , Udown-avg , Vdown-avg ;
[0152] h)当满足公式(6)所示的条件时,认为点pright和?(1_均为黑色,执行步骤i;否则结 束本次判断,认为根据未检测到黑灰嵌套色块, ?1更新为下一个点,执行步骤11;
[0153]
(6)
[0154] i)以点pright为生长起妬柙于点,根据公式(11)所示的生长规则,分别向上、下2个 方向进行线性生长;以pd_为起始点,根据公式(11)所示的生长规则,分别向左、右2个方向 进行线性生长;结束生长后,得到四个方向的边界,从而得到黑色区域B blac;k(ple3ft_up, Pright-bottom),以 宽Wblack矛口高hblack,中,Plef t-up -( Xblack left , yblack up) ? pright bottom - (Xblack-right Jblack-bottom);在比色卡上,灰色区域被包含在黑色区域内,因此Pleft-up和 Prightjxrtt。!!!为左上角黑灰色块左上角和右下角顶点坐标。
[0155]所述步骤11中的所述判断左上角色块是否是白灰嵌套色块Bwhlte_grey,其具体步骤 与黑灰嵌套色块的判断步骤类似。区别仅在于,在步骤h)中,当满足公式(8)所示的条件时, 认为点Pright和pdown均为白色;
[0156]

[0157] 步骤12,根据比色卡左上角色块区域Blu以及宽WLU和高hLU,利用公式(13)得到比色 卡右上角灰色区域的中心点PRU_grey ( XRU_grey,yRU_grey ),执行步骤13 ;
[0158]
(13)
[0159] (XLLUeftJLLLtop)为位于比色卡左上角色块的左上角顶点的坐标;(XLU_ right, y uLbott?)为比色卡左上角色块的右下角顶点的坐标;
[0160] 步骤13,将pRLLgrey设为色块判断起始点,用来判断右上角色块是否是黑灰嵌套色 块或白灰嵌套色块,如果是,则进入步骤14,否则认为根据点 ?1未检测到比色卡,结束本次 判断,将点Pi更新为下一个点后执行步骤11;
[0161]其中,所述判断右上角色块是否是黑灰嵌套色块或白灰嵌套色块与上文所述判断 左上角色块是否是黑灰嵌套色块或白灰嵌套色块的步骤相类似。
[0162] 上述步骤完成了比色卡左上角和右上角的色块的检测。
[0163] 步骤14,根据比色卡左上角色块和右上角色块的类型,得到比色卡在图像I中的对 应方向。可通过表1直接得到。
[0164] 表1比色卡在不同方向下四角色块的排布表
[0165]
[0166] 步骤15,根据比色卡的方向、比色卡左上角色块区域和比色卡右上角色块区域的 位置以及它们的宽、高,得到图像I中6个彩色色块区域的中心点。可通过表2所示公式对应 得到。设左上角色块区域为BlU(P1,P2),宽WLU,高hLU,其中,pi是该区域的左上角顶点,P2是右 下角顶点,口1=(1111_1也,5^11_叩),口2=(1〇]_1^1;,5^1〇)。1;1;。111);右上角色块区域为1^11(口3,口4),宽 WRU,高 hRU,其中,P3 是左上顶点,P4 是右下顶点 P3= (XRU-leftJRU-up),P4= (XRU_ -right,yRU-bottom);
[0167] 表2比色卡在不同方向下的六个彩色色块的中心点坐标表
[0168]
[0169]
[0170] 步骤16,对于图像I中每个彩色色块区域,将彩色色块区域的中心点作为色块判断 起始点,检测图像I中每个彩色色块是否准确出现在比色卡的彩色色块的对应位置;若6个 彩色色块均准确出现在比色卡的相应位置,则执行步骤17,否则将种子点 Pl更新为下一个 点后执行步骤11;
[0171] 步骤16中所述检测彩色色块是否准确出现在比色卡的相应位置,具体包括如下步 骤:
[0172] a)对于图像I中每个彩色色块区域,将彩色色块区域的中心点作为色块判断起始 点Pseed_C,根据公式(1 )计算种子点Pseed_C周围5 X 5区域的R,G,B均值ravg_C,gavg_C,bavg_C。
[0173] b)根据公式(9),把~^4_^,1^^转换到!^颜色空间中(!1表示色相,5表示饱 和度,"^表不明度),得到1^¥目_。,83¥目_。,¥3¥目_。。其中,111;^和111;[11分力[]为5¥目_。,83¥目_。,匕3¥目_。中的取 大值和最小值;
[0174]
(9)
[0175] c)将根据公式(3)计算得到的(yshift,ushift,vshift)转换至HSV颜色空间(hshift, Sshift, Vshift),中:
[0176]
(10)
[0177] 在HSV颜色空间中,根据表3中所示条件,判断havg_c前是否满足对应色块的颜色条 件(即色相)。如果满足,则执行步骤d;否则,认为未能定位该彩色色块,同时认为根据点 Pl 未检测到比色卡,结束本次判断,将点Pl更新为下一个点后执行步骤11;
[0178] 表3色相havg_C对于六种彩色色块的判断条件 ΓΛ? ~7〇?

[0180] d)以点pseed_c为生长起始点,根据公式(11)的生长规则,分别向上、下、左、右4个方 向进行线性生长;找出彩色色块的4个方向的边界,确定彩色色块区域Bcolor,以及宽Wcolor和 高hcolor ;
[0181] 步骤17,根据步骤14得到的比色卡在图像I中的方向,通过表1得到对应方向下左 下角色块和右下角色块的类型;
[0182] 判断图像中比色卡左下角色块和右下角色块的类型是否均与比色卡的相应位置 的色块类型一致,是则认为根
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1