生物體存活個(gè)數(shù)檢測方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種生物體存活個(gè)數(shù)檢測方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，通常用生物體的存活情況表示農(nóng)藥毒性或者驅(qū)蟲藥的有效性，其 中廣為應(yīng)用的參數(shù)有半致死量（LCg。）等。為了取得該些參數(shù)的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行大量較長時(shí) 間的重復(fù)實(shí)驗(yàn)，從而得到生物體在特定時(shí)間內(nèi)的存活個(gè)數(shù)。
[0003] 傳統(tǒng)技術(shù)中，對生物體存活個(gè)數(shù)進(jìn)行檢測是采用人工觀測，在長時(shí)間觀測過程中， 例如12小時(shí)、24小時(shí)的實(shí)驗(yàn)過程，往往耗時(shí)耗力，很容易引入人為因數(shù)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn) 確性，并且人力成本較高。
[0004] 隨著機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺也應(yīng)用到生物體存活個(gè)數(shù)檢測領(lǐng)域。機(jī)器視 覺檢測生物體存活個(gè)數(shù)的基本假設(shè)為；運(yùn)動代表存活，不運(yùn)動代表死亡或痛疾，將檢測生物 體存活個(gè)數(shù)簡化為檢測圖像中運(yùn)動像素區(qū)域的數(shù)量。傳統(tǒng)的機(jī)器視覺其通常做法是將視頻 圖像中相鄰兩圖像進(jìn)行峽差，得到運(yùn)動的區(qū)域，再根據(jù)預(yù)設(shè)的生物體像素大小，統(tǒng)計(jì)存活的 生物體個(gè)數(shù)。發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷在于，對相鄰圖像進(jìn)行峽差處理，不可 避免地會出現(xiàn)斷點(diǎn)，斷點(diǎn)使得屬于同一生物體的像素產(chǎn)生斷裂，在后續(xù)的統(tǒng)計(jì)過程中使得 同一個(gè)生物體被誤判為兩個(gè)或W上的生物體，從而使檢測結(jié)果產(chǎn)生偏差。即使傳統(tǒng)技術(shù)中 采用膨脹腐蝕的手段嘗試消除斷點(diǎn)，但是效果并不理想，還容易導(dǎo)致原本是分開的兩個(gè)生 物體連到一起的錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要提供一種生物體存活個(gè)數(shù)檢測方法及裝置，能夠降低傳統(tǒng)技術(shù)中 的斷點(diǎn)數(shù)目，從而提高檢測的準(zhǔn)確性。
[0006] -種生物體存活個(gè)數(shù)檢測方法，包括：
[0007] 從視頻中提取統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)的連續(xù)N峽圖像，所述統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)的生物體存活個(gè) 數(shù)為定值，所述N不小于3,為整數(shù)；
[0008] 將所述連續(xù)N幀圖像中的每一峽作為參照圖像，將所述參照圖像隨后的M峽圖像 分別與所述參照圖像進(jìn)行峽差比較，得到所述參照圖像對應(yīng)的M峽的包含了運(yùn)動像素點(diǎn)和 靜止像素點(diǎn)的峽差圖像，所述M不小于2,為整數(shù)；
[0009] 將所述每峽參照圖像對應(yīng)的M峽峽差圖像中的對應(yīng)像素點(diǎn)進(jìn)行疊加處理，濾除所 述靜止像素點(diǎn)中所包含的斷點(diǎn)，得到每峽所述參照圖像對應(yīng)的疊加圖像；
[0010] 對每峽所述參照圖像對應(yīng)的疊加圖像的運(yùn)動像素點(diǎn)進(jìn)行形態(tài)學(xué)分析，得到每峽疊 加圖像的生物體像素集合的個(gè)數(shù)；
[0011] 基于概率統(tǒng)計(jì)，由疊加圖像的生物體像素集合的個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)得到所述統(tǒng)計(jì)時(shí)間段對 應(yīng)的生物體存活個(gè)數(shù)。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述從視頻中提取統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)的連續(xù)N峽圖像，包括：
[0013] 提取經(jīng)過灰度化處理的連續(xù)灰度圖序列g(shù)ray[n]，n= 1，2…N。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述將所述連續(xù)N峽圖像中的每一峽作為參照圖像，將所述參 照圖像隨后的M峽圖像分別與所述參照圖像進(jìn)行峽差比較，得到所述參照圖像對應(yīng)的M峽 的包含了運(yùn)動像素點(diǎn)和靜止像素點(diǎn)的峽差圖像的步驟，包括：
[0015] 根據(jù)設(shè)定的生物體像素點(diǎn)與背景像素點(diǎn)的灰度取值高低情況，按下列公式之一， 對所述連續(xù)灰度圖序列中每峽圖像gray[n]與其隨后M峽圖像進(jìn)行峽差比較，得到每峽圖 像gray[n]對應(yīng)的M幀峽差圖像diff[n]虹]:
[0016] 生物體像素點(diǎn)比背景像素點(diǎn)的灰度值低：
[0017]
[0018] 生物體像素點(diǎn)比背景像素點(diǎn)的灰度取值高：
[0019]
[0020] 其中，n= 1，2…N-M，m= 1，2…M，th為預(yù)設(shè)灰度閥值，X和y為相應(yīng)像素點(diǎn)的坐 標(biāo)取值，diff[n]虹][X] [y] = 255為運(yùn)動像素點(diǎn)，diff[n]虹][X] [y] = 0為靜止像素點(diǎn)。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述將所述每峽參照圖像對應(yīng)的M峽峽差圖像中的對應(yīng)像素點(diǎn) 進(jìn)行疊加處理，濾除所述靜止像素點(diǎn)中所包含的斷點(diǎn)，得到每峽所述參照圖像對應(yīng)的疊加 圖像的步驟，包括：
[0022] 按下列公式，對每峽圖像gray[n]對應(yīng)的M峽峽差圖像diff[n]虹]的對應(yīng)像素點(diǎn) 進(jìn)行疊加處理，得到每幀參照圖像gray[n]對應(yīng)的疊加圖像add[n]:
[0023]
[0024] 其中，n= 1，2…N-M，x和y為相應(yīng)像素點(diǎn)的坐標(biāo)取值，add[n] [X] [y] = 255為運(yùn) 動像素點(diǎn)，add[n][X] [y]= 0為靜止像素點(diǎn)。
[00巧]在一個(gè)實(shí)施例中，對所述每峽參照圖像對應(yīng)的疊加圖像的運(yùn)動像素點(diǎn)進(jìn)行形態(tài)學(xué) 分析，得到每峽疊加圖像的生物體像素集合的個(gè)數(shù)的步驟，包括：
[0026] 將所述疊加圖像add[n]中像素值為255且任意兩相鄰像素點(diǎn)的像素距離不超過 預(yù)設(shè)值d的像素點(diǎn)組成點(diǎn)集，n= 1，2…N-M;
[0027] 若所述點(diǎn)集所含像素點(diǎn)的數(shù)目不小于預(yù)設(shè)生物體像素大小size,則所述點(diǎn)集為所 述疊加圖像add[n]中的一個(gè)生物體像素集合；
[0028] 統(tǒng)計(jì)所述疊加圖像add[n]中的生物體像素集合的個(gè)數(shù)bio[n]。
[0029] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括；對所述疊加圖像add[n]中的生物體像素集合 進(jìn)行角點(diǎn)檢測，根據(jù)檢測到的角點(diǎn)數(shù)目對生物體像素集合的個(gè)數(shù)進(jìn)行修正。
[0030] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述基于概率統(tǒng)計(jì)，由疊加圖像的生物體像素集合的個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì) 得到所述統(tǒng)計(jì)時(shí)間段對應(yīng)的生物體存活個(gè)數(shù)的步驟，包括：
[0031] 統(tǒng)計(jì)修正后的生物體像素集合個(gè)數(shù)bio[n]中的各取值的出現(xiàn)次數(shù)，w出現(xiàn)次數(shù) 最多的取值bio(max)作為所述統(tǒng)計(jì)時(shí)間段對應(yīng)的生物體存活個(gè)數(shù)，其中n= 1，2…N-M。
[0032] -種生物體存活個(gè)數(shù)檢測裝置，包括：
[0033] 連續(xù)圖像提取模塊，用于從視頻中提取統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)的連續(xù)N峽圖像，所述統(tǒng)計(jì) 時(shí)間段內(nèi)的生物體存活個(gè)數(shù)為定值，所述N不小于3,為整數(shù)；
[0034] 峽差處理模塊，用于將所述連續(xù)N峽圖像中的每一峽作為參照圖像，將所述參照 圖像隨后的M峽圖像分別與所述參照圖像進(jìn)行峽差比較，得到所述參照圖像對應(yīng)的M峽的 包含了運(yùn)動像素點(diǎn)和靜止像素點(diǎn)的峽差圖像，所述M不小于2,為整數(shù)；
[00巧]疊加處理模塊，用于將所述每峽參照圖像對應(yīng)的M峽峽差圖像中的對應(yīng)像素點(diǎn)進(jìn) 行疊加處理，濾除所述靜止像素點(diǎn)中所包含的斷點(diǎn)，得到每峽所述參照圖像對應(yīng)的疊加圖 像；
[0036] 形態(tài)學(xué)分析模塊，用于對每峽所述參照圖像對應(yīng)的疊加圖像的運(yùn)動像素點(diǎn)進(jìn)行形 態(tài)學(xué)分析，得到每峽疊加圖像的生物體像素集合的個(gè)數(shù)；
[0037] 統(tǒng)計(jì)模塊，用于基于概率統(tǒng)計(jì)，由疊加圖像的生物體像素集合的個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)得到所 述統(tǒng)計(jì)時(shí)間段對應(yīng)的生物體存活個(gè)數(shù)。
[0038] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述連續(xù)圖像提取模塊包括灰度處理單元，用于對所述連續(xù)N 峽圖像進(jìn)行灰度化處理；
[0039] 所述連續(xù)圖像提取模塊提取經(jīng)過灰度化處理的連續(xù)灰度圖序列g(shù)ray[n]，n= 1，2…N。
[0040] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述峽差處理模塊，用于根據(jù)設(shè)定的生物體像素點(diǎn)與背景像素 點(diǎn)的灰度取值高低情況，按下列公式之一，對所述連續(xù)灰度圖序列中每峽圖像gray[n]與 其隨后M峽圖像進(jìn)行峽差比較，得到每峽圖像gray[n]對應(yīng)的M峽峽差圖像diff[n]虹]:
[0041] 生物體像素點(diǎn)比背景像素點(diǎn)的灰度值低：
[0042]
[0043] 生物體像素點(diǎn)比背景像素點(diǎn)的灰度值高：
[0044]
[004引其中，n= 1，2…N-M，m= 1，2…M，th為預(yù)設(shè)灰度閥值，X和y為相應(yīng)像素點(diǎn)的坐 標(biāo)取值，diff[n]虹][X] [y] = 255為運(yùn)動像素點(diǎn)，diff[n]虹][X] [y] = 0為靜止像素點(diǎn)。
[0046] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述疊加處理模塊，用于按下列公式，對每幀圖像gray[n]對應(yīng) 的M峽峽差圖像diff[n]虹]的對應(yīng)像素點(diǎn)進(jìn)行疊加處理，得到每峽參照圖像gray[n]對應(yīng) 的疊加圖像add[n]:
[0047]
[0048] 其中，n= 1, 2…N-M，X和y為相應(yīng)像素點(diǎn)的坐標(biāo)取值，add[n] [X] [y] = 255為運(yùn) 動像素點(diǎn)，add[n] [X] [y] = 0為靜止像素點(diǎn)。
[0049