[發明專利]稻米參數自動測量裝置及方法

有效

• 申請號: 200810048740.7
• 申請日: 2008-08-08
• 公開（公告）號: CN101339117A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 駱清銘;劉謙;畢昆;段凌鳳
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10;G01B15/00;G01N23/00;G01N33/02
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 唐正玉

1.稻米參數自動測量裝置，包括光電開關(1)、可控升降板(2)、單株脫粒儀(3)、控制按鈕(4)、射線源鉛盒(5)、x射線源(6)、x射線探測器(7)、手動平移臺(8)、皮帶(9)、毛刷(10)、鉛箱(11)、x射線源控制器(12)、計算機(13)、皮帶控制器(14)，其特征在于：光電開關(1)分別與可控升降板(2)和計算機(13)相連，且光電開關(1)和可控升降板(2)位于單株脫粒儀(3)入口處，控制按鈕(4)分別與可控升降板(2)及計算機(13)相連，X射線源(6)放置在射線源鉛盒(5)中，射線源鉛盒(5)置于皮帶(9)上側，射線源鉛盒(5)朝向x射線探測器(7)一面的中部開有一圓形孔，X射線探測器(7)位于皮帶(9)內側，X射線探測器(7)通過螺釘固定在手動平移臺(8)上，通過手動平移臺(8)調節X射線探測器(7)的水平位置使得X射線源(6)和X射線探測器(7)位于同一垂直平面上，X射線源(6)與X射線源控制器(12)相連，X射線探測器(7)通過USB接口與計算機(13)連接，射線源鉛盒(5)、X射線源(6)、X射線探測器(7)、手動平移臺(8)、皮帶(9)及毛刷(10)都包在鉛箱(11)內部，皮帶(9)與皮帶控制器(14)相連，毛刷(10)位于皮帶(9)下部外側。

2.稻米參數自動測量方法，按以下步驟進行：(1)打開X射線源控制器、單株脫粒儀和計算機，操作人員先按下控制按鈕，控制按鈕發出信號給計算機，通知計算機開始新的一穗的測量，把稻穗放到單株脫粒儀入口處，光電開關檢測到人手后，發出信號給計算機，當且僅當計算機接收到了控制按鈕和光電開關兩個信號后，計算機才控制可控升降板上升，暴露出打谷口，允許單株脫粒儀開始打谷，同時計算機開始延時，谷粒由單株脫粒儀出口通過直槽式接口落到皮帶上，由運轉的皮帶分離谷粒，延時1s后，計算機開始啟動X射線探測器拍攝谷粒的圖像數據，完成脫粒工作后，操作人員將脫粒后的稻穗取出，光電開關檢測到人手的離開，發出信號給計算機，計算機控制可控升降板下降，計算機開始延時，延時4s后計算機停止數據采集；(2)計算機經過數字圖像處理及分析后得到稻米的參數包括粒數、粒長、粒寬、粒面積；所述的數字圖像處理及分析包括以下幾個步驟：(1)中值濾波：對拍攝的圖像進行中值濾波濾除圖像的噪聲；(2)將去噪后的圖像閾值二值化；(3)將二值化后的圖像進行去除小粒子的操作，去掉二值化圖像中的背景噪聲；(4)去噪后的圖像進行開操作，去掉微弱邊緣，然后進行填充操作，填補米粒中間的孔洞；(5)對處理后的圖像進行距離變換得到圖像的距離函數；(6)對距離圖像進行灰度重建，去掉圖像中的區域極大值；(7)對重建后的圖像進行分水嶺分割；(8)對分割后的圖像單個粒子區域進行橢圓擬合，得到各谷粒的粒長、粒寬，并通過數區域內的像素個數得出粒面積；(9)分水嶺分割后可能還存在未分割的粘連籽粒，通過面積判斷的方法將這些籽粒進行平均化處理；面積閾值的選取方法是求(8)中得到的所有粒面積的平均值的倍數。