[發明專利]基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201810673175.7
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN109030755A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 吳文福;王銳;彭燦;韓峰
• 申請（專利權）人: 吉林大學;長春吉大科學儀器設備有限公司
• 主分類號: G01N33/02
• 分類號: G01N33/02;G01G17/04
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 姜美洋

1.一種基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測裝置，其特征在于，包括：

工作臺；以及

模板，其放置在所述工作臺上，所述模板上均勻設置有凹槽，用于平鋪糧食；

支撐桿，其設置在所述工作臺上；

圖像采集器，其可升降設置在所述支撐桿上，用于采集糧食的原始圖像。

2.如權利要求1所述的基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測裝置，其特征在于，還包括：

處理器，其與所述圖像采集器連接；

電子秤，其設置在所述工作臺上，且與所述處理器連接；

顯示屏，其與所述處理器連接，用于顯示檢測結果。

3.一種基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：將待測試的多粒種子平鋪，采集籽粒群原始圖像，并對所述原始圖像進行預處理；

步驟2：獲取籽粒群正向投影域內像素面積：

式中，為籽粒群像素面積，為第i粒籽粒的像素面積，n為籽粒數目；

步驟3：獲取籽粒群實際面積：

式中，X_a為籽粒群實際面積；K為像素尺寸與實際尺寸的換算系數；

步驟4：獲取糧食水分：

M＝A_MX_a+B_M

式中，M為糧食水分；A_M，B_M為糧食水分系數。

4.如權利要求3所述的基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測方法，其特征在于，還包括：

獲取糧食千粒重：

m＝A_mX_a²+B_mX_a+C_m

式中，m為糧食千粒重；A_m，B_m，C_m為糧食千粒重系數。

5.如權利要求3所述的基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測方法，其特征在于，還包括：

獲取糧食容重：

d＝A_dX_a²+B_dX_a+C_d

式中，d為糧食千粒重；A_d，B_d，C_d為糧食容重系數。

6.如權利要求3、4或5所述的基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測方法，其特征在于，所述步驟1中對所述原始圖像進行預處理包括：

提取RGB原始圖像中的R分量作為灰度圖像；

采用最大類間方差法自動計算灰度圖像閾值進行灰度圖像二值化；

對所述二值圖像進行腐蝕運算、面積濾波、邊界去除以及孔洞填充。

7.如權利要求6所述的基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測方法，其特征在于，所述像素尺寸與實際尺寸的換算系數K＝0.0071。

8.如權利要求3所述的基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測方法，其特征在于，所述糧食水分系數滿足：

1.13≤A_M≤2.15,-160.5≤B_M≤-80.4。

9.如權利要求4所述的基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測方法，其特征在于，所述糧食千粒重系數滿足：

0.92≤A_m≤1.86,-225.12≤B_m≤-121.32,7600≤C_m≤7900。

10.如權利要求5所述的基于圖像處理技術的糧食水分、千粒重以及容重的檢測方法，其特征在于，所述糧食容重系數滿足：

-0.72≤A_d≤-0.41,71.35≤B_d≤110.56,-3015.7≤C_d≤-2689.5。