基于数字图像处理的橘子识别系统

1 系统分析

1.1 问题描述

以柑橘为例，开发一个水果识别系统。

要求：

1. 使用GUI界面，打开图像，对其中的柑橘进行标识，标识出的效果大致如下图所示，并统计其中的柑橘个数。

2. 主要根据柑橘和背景的颜色差异进行识别。

3. 应能够对不同环境下的柑橘进行识别。

要求能够保存每一步所处理的图像。

1.2 系统功能分析

（1）打开并展示图像。

（2）对图像中的柑橘进行标识并保留每一部所处理的图像。

（3）对柑橘个数进行统计。

1.3开发平台及工具介绍

开发平台：Netbeans

开发工具：opencv开源代码库、javaFX

1.4参考资料

《图像处理基本算法车牌识别与定位》——

https://blog.****.net/renshengrumenglibing/article/details/8596333

《OpenCV For Java环境搭建与功能演示》——

https://blog.****.net/jia20003/article/details/68944486

《OpenCV成长之路：直线、轮廓的提取与描述》——

http://mobile.51cto.com/aengine-435442.htm

《边缘检测完后，如何标出区域》——

http://wsq.discuz.com/?siteid=628107753&source=wap&c=index&a=viewthread&tid=82172&mobile=2

《Imgproc.findContours 例子,参数说明》——

http://m.bubuko.com/infodetail-1501621.html

2 系统设计

2.1 系统总体结构设计

基于数字图像处理的橘子识别系统

2.2系统各个类及类之间关系设计

本系统由三个类组成，分别是FindOrangeSystem、Controller、findOrange。

FindOrangeSystem类：本系统的主类，有一个fxml文件与之映射，实现图形界面的展示。

Controller类：操作控制类，识别用户对界面的操作并主导流程的进行。调用findOrange类进行数字图像处理。

findOrange类：系统的核心，进行数字图像处理的操作，包含一系列数字图像处理的方法。包含构造方法，包含类属变量，其中original为初始图像，number为识别到的橘子的个数。

2.3数据存储的设计

用findOrange类的类属变量original储存用户打开的初始图像，number储存识别到的橘子的个数，每一步数字图像处理的结果直接保存到相对路径src/的文件夹中。

2.4界面设计

使用javafx sencebuilder设计界面，界面分为菜单栏，图片显示区，结果显示区，功能区四个部分。菜单栏有文件按钮，用于打开需要识别的图片，关于按钮里显示小组成员与分工。

界面左半部分是图片显示区，打开的图片会显示在上面，右半部分的下半部分是功能区有两个按钮为“上一个”“下一个”，由于展示图片识别过程。上半部分用于结果显示即识别出来的柑橘个数。

3 系统实现

3.1主要模块的流程图及代码段片段

主要模块：

（1）打开并展示初始图像。

基于数字图像处理的橘子识别系统

代码片段：

@FXML

private void openAction(ActionEvent event) throws MalformedURLException {

imageview.setVisible(true);

FileChooser fileChooser = new FileChooser();

fileChooser.getExtensionFilters().addAll(

new FileChooser.ExtensionFilter("JPG", "*.jpg"),

new FileChooser.ExtensionFilter("GIF", "*.gif"),

new FileChooser.ExtensionFilter("BMP", "*.bmp"),

new FileChooser.ExtensionFilter("PNG", "*.png")

);

fileChooser.setTitle("选择图片");

Window stage = null;

file= fileChooser.showOpenDialog(stage);

textview.setText("");

num=0;

String adress = file.toString();

imageview.setImage(new Image("file:///"+adress));

example=new findOrange(file.getAbsolutePath());

example.start();

number=example.number;

}

（2）数字图像处理。

基于数字图像处理的橘子识别系统

代码片段：

public void start(){

this.Orange();

this.kaiYunSuan();

this.gray();

this.GaussianBlur();

this.sharpen();

this.doCanny();

this.biYunSuan();

this.Contours();

}

（3）展示下一步操作的图像。

基于数字图像处理的橘子识别系统

代码片段：

@FXML

private void nextpicture(ActionEvent event) throws IOException{

imageview.setVisible(true);

Window stage = null;

if(num==0){

file = new File("D:\\java\\findOrangeSystem\\src/orange.jpg");