[發明專利]一種馬鈴薯壓縮試驗中接觸點曲率半徑的圖像檢測方法

有效

• 申請號: 201711476253.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108253908B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 饒秀勤;高迎旺;宋晨波;應義斌;徐惠榮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01B11/255
• 分類號: G01B11/255;G01N3/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種馬鈴薯壓縮試驗中接觸點曲率半徑的圖像檢測方法，其特征在于：

1)拍攝同一馬鈴薯以短軸為軸線進行旋轉下旋轉角度間隔90°的兩幅圖像，并以圖像的左上角點作為原點、以圖像的縱方向為x軸、以圖像橫方向為y軸建立初始坐標系；

2)對兩幅圖像進行處理獲得各自的輪廓曲線E₁和E₂；

3)得到兩條輪廓曲線上各自沿x軸坐標最小值和坐標最大值對應的輪廓點P₁，P’₁和P₂，P’₂，其中，P₁和P₂為馬鈴薯上接觸點在兩條輪廓曲線上的輪廓點，P’₁和P’₂為馬鈴薯下接觸點在兩條輪廓曲線上的輪廓點；

4)針對步驟3)獲得的四個輪廓點，采用相同方式計算每個輪廓點P_i/P’_i處曲率半徑R_i/R’_i，i＝1,2，i表示圖像的序號；

5)根據計算所得的各輪廓點處曲率半徑，計算馬鈴薯上接觸點和下接觸點處的曲率半徑。

2.根據權利要求1所述的一種馬鈴薯壓縮試驗中接觸點曲率半徑的圖像檢測方法，其特征在于：所述步驟1)具體為：將馬鈴薯水平放置在臺面上，通過相機俯視拍攝第一幅馬鈴薯圖像，然后將馬鈴薯以短軸為軸線沿任意角度方向旋轉90°，通過相機俯視拍攝第二幅馬鈴薯圖像。

3.根據權利要求1所述的一種馬鈴薯壓縮試驗中接觸點曲率半徑的圖像檢測方法，其特征在于：所述步驟2)具體將兩幅圖像均依次進行二值化和平滑處理，然后利用canny算子提取獲得兩條輪廓曲線E₁和E₂。

4.根據權利要求1所述的一種馬鈴薯壓縮試驗中接觸點曲率半徑的圖像檢測方法，其特征在于：所述步驟4)具體為：對于每一幅圖像，預設鄰域像素寬度k，根據以輪廓點P_i/P’_i中心的k鄰域的其他輪廓點確定密切圓，再計算密切圓半徑R_i/R’_i，以輪廓點P_i為例說明具體為：

4.1)確定以輪廓點P_i中心的k鄰域兩側離散點為P_i-k,P_i-k+1,…P_i和P_i+1,…P_i+k；

4.2)分別作直線P_i-kP_i和直線P_iP_i+k的中垂線L₁和L₂，并判斷：

若中垂線L₁和L₂不相交，則增大鄰域像素寬度k并返回步驟4.1)；若中垂線L₁和L₂相交，則記錄中垂線L₁和L₂之間的交點O；

4.3)計算以輪廓點P_i中心的k鄰域內所有輪廓點到交點O的距離，取平均值作為密切圓半徑R_i。

5.根據權利要求1所述的一種馬鈴薯壓縮試驗中接觸點曲率半徑的圖像檢測方法，其特征在于：所述步驟5)中，馬鈴薯的上接觸點和下接觸點處的曲率半徑計算為：

r＝2R₁·R₂/(R₁+R₂)

r’＝2R’₁·R’₂/(R’₁+R’₂)

其中，R₁和R₂為輪廓點P₁和P₂處的曲率半徑，R’₁和R’₂為輪廓點P’₁和P’₂處的曲率半徑。