[發明專利]一種雜糧作物籽粒三軸尺寸快速檢測算法

在審

• 申請號: 201710682159.X
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107300360A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 李曉斌;付麗紅;喬木
• 申請（專利權）人: 山西農業大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司11471
• 代理人: 付登云

1.一種雜糧作物籽粒三軸尺寸快速檢測算法，其特征在于，包括：

步驟S1、將多個待測雜糧作物籽粒和一枚標準尺寸的硬幣平放后置于紅色LED背光源下，采集待測雜糧作物籽粒和標準尺寸的硬幣的投影圖像；其中，所述標準尺寸的硬幣作為雜糧籽粒尺寸測量的標定物；

步驟S2、讀取所述多個待測雜糧作物籽粒的投影圖像，并將該投影圖像轉換為灰度圖像；

步驟S3、利用自動閾值法將所述灰度圖像轉換為二值圖像；

步驟S4、去除所述二值圖像中的噪點，得到去噪后的二值圖像；

步驟S5、獲取所述去噪后的二值圖像的負片；

步驟S6、將所述多個待測雜糧作物籽粒和標準尺寸的硬幣進行標記；

步驟S7、繪制每個待測雜糧作物籽粒的最小外接矩形；

步驟S8、根據所述標準尺寸的硬幣，其單位像素所對應的實際尺寸值及所述最小外接矩形的長度像素值和寬度像素值，以得到投影圖像下最小外接矩形以毫米為單位的長度尺寸值和寬度尺寸值；其中，待測雜糧作物籽粒的實際長度尺寸值＝投影圖像下最小外接矩形的長度尺寸值，待測雜糧作物籽粒的實際寬度尺寸值＝投影圖像下最小外接矩形的寬度尺寸值；

步驟S9、將所述多個待測雜糧作物籽粒和標準尺寸的硬幣直線豎直擺放后置于紅色LED背光源下，采集待測雜糧作物籽粒和標準尺寸的硬幣的側視圖像后，返回步驟S2，得到側視圖像下最小外接矩形豎直方向的尺寸值；其中，待測雜糧作物籽粒的實際高度尺寸值＝側視圖像下最小外接矩形豎直方向的尺寸值。

2.根據權利要求1所述的雜糧作物籽粒三軸尺寸快速檢測算法，其特征在于，所述步驟S1具體為：將待測雜糧作物籽粒和一枚標準尺寸的硬幣平放后置于紅色LED背光源下，利用攝像頭采集待測雜糧作物籽粒的投影圖像，其中，所述攝像頭的型號為：羅技Logitech C930e，分辨率為1920*1080。

3.根據權利要求1所述的雜糧作物籽粒三軸尺寸快速檢測算法，其特征在于，所述步驟S2包括：

步驟S21、利用Matlab中的函數f＝imread(filename)將所述投影圖像讀入Matlab中，利用Matlab中的函數imshow(f)將讀入的原始投影圖像f顯示出來，其中，filename為存入本地的投影圖像名；

步驟S22、運用函數f1＝rgb2gray(f)將投影圖像f由RGB彩色圖像轉換為灰度圖像f1。

4.根據權利要求3所述的雜糧作物籽粒三軸尺寸快速檢測算法，其特征在于，所述步驟S3具體為：利用Matlab中的函數f2＝im2bw(f1,graythresh(f1))將灰度圖像f1轉換為二值圖像f2。

5.根據權利要求4所述的雜糧作物籽粒三軸尺寸快速檢測算法，其特征在于，所述步驟S4具體為：利用Matlab中的函數f3＝beareaopen(f2,area)去除所述二值圖像f2中的噪點，得到去噪后的二值圖像f3；其中，area為一個給定的具體數字，表示一個像素集，小于該像素集的白色區域或噪點將被刪除。

6.根據權利要求5所述的雜糧作物籽粒三軸尺寸快速檢測算法，其特征在于，所述步驟S5具體為：利用Matlab中的函數f4＝imcomplement(f3)得到所述去噪后的二值圖像f3的負片f4。

7.根據權利要求6所述的雜糧作物籽粒三軸尺寸快速檢測算法，其特征在于，所述步驟S6具體為：利用Matlab中的函數[L,num]＝bwlabel(f4)將所述多個待測雜糧作物籽粒進行標記。

8.根據權利要求7所述的雜糧作物籽粒三軸尺寸快速檢測算法，其特征在于，所述步驟S8包括：

步驟S81、計算所述標準尺寸的硬幣單位像素所對應的尺寸值c＝d/x，其中，d為所述標準尺寸硬幣的以毫米為單位的直徑尺寸，x為標準尺寸硬幣的以像素為單位的直徑尺寸；

步驟S82、利用Matlab中的函數[x y a b]＝regionprops(f4，boundingbox)得到所述最小外接矩形長度像素值a和寬度像素值b；其中，x和y表示所述最小外接矩形左上角像素的坐標，舍棄；

步驟S83、投影圖像下待測雜糧作物籽粒的長度尺寸值＝c*a，待測雜糧作物籽粒的寬度尺寸值＝c*b。