一种果实与种子形状实时测量方法

1.本发明属于计算图像处理技术领域，具体涉及一种果实与种子形状实时测量方法。


背景技术：

2.对于大多数的果实与种子来说，形状是最重要的性状之一，因为形状决定着果实与种子的质量、数量和价值。长宽比是目前一些果实与种子(例如甘薯和水稻)的实际标准之一。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种果实与种子形状实时测量方法，能够快速有效的获取果实或种子的形状及轮廓参数，有效提高果实分拣效率。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种果实与种子形状实时测量方法，包括以下步骤：步骤s1:获取待测果实或种子的图像数据，并预处理得到轮廓信息;步骤s2：根据轮廓信息，识别待测果实或种子的的形状，并计算其长度和宽度，进一步获取长宽比。
5.进一步的，所述步骤s1具体为：步骤s11:将果实或种子放在黑色背景的检测台上，采集原始图像信息；步骤s12:读取原始图像信息，并将背景色设置为与待测果实或种子颜色相区别的颜色，分割背景与果实或种子，获取待测果实或种子轮廓信息。
6.进一步的，所述预处理包括对原始图片进行去除噪声处理。
7.进一步的，所述步骤s2具体为:步骤s21:根据轮廓信息，确定待测果实或种子的端点；步骤s22:根据端点，计算待测果实或种子长度和宽度。
8.进一步的，所述步骤s21具体为:计算果实或种子轮廓上每两点的距离，找出距离最大的两个像素点，坐标记为：a(x1,y1)，b(x2,y2)；以a点坐标为中心，在果实或种子轮廓向左右分别寻找一定量的点，计算每个点的曲率,曲率最大的点的坐标替换(x1,y1)；对b点坐标进行与a点坐标同样的操作，a(x1,y1)，b(x2,y2)即待测果实或种子的两个端点。
9.进一步的，所述步骤s22具体为：果实或种子长度l的计算：连接a、b两点，得到线段ab，将线段ab分成若干份，过每个分割点作线段ab的垂线cd，记垂线cd与待测果实或种子轮廓相交点为(x
i1
,y
i1
)，(x
i2
,y
i2
)，i表示第i个分割点；
求点(x
i1
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)与(x
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)的中点记为(x
im
,y
im
)，将待测果实或种子两个端点a(x1,y1)，b(x2,y2)与中点集组成一个新的集合s；在集合s中，从点(x1,y1)开始，每一点与相邻点相连接，计算连线长度；所有的连线长度总和即为果实或种子的长度；果实或种子宽度w的计算：在集合s中，计算两两相邻点的中点，求过中点垂直于两两相邻点组成的直线的垂线，记垂线与果实或种子轮廓的两个交点为(x
w1
,y
w1
),(x
w2
,y
w2
)；计算点(x
w1
,y
w1
)与(x
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,y
w2
)的欧式距离；计算的所有欧式距离的最大值即为果实或种子的宽度w。
10.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明能够快速有效的获取果实或种子的形状及轮廓参数，有效提高果实分拣效率。
附图说明
11.图1是本发明一实施例中长度测量示意图；图2是本发明一实施例中宽度测量示意图。
具体实施方式
12.下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
13.本发明提供一种果实或种子形状实时测量方法，包括以下步骤：步骤s1:将果实或种子放在黑色背景的检测台上，采集原始图像信息,读取原始图像信息，并将背景色设置为与待测果实或种子颜色相区别的颜色，分割背景与果实或种子，获取待测果实或种子轮廓信息。
14.步骤s2：根据轮廓信息，识别待测果实或种子的的形状，并计算其长度和宽度，进一步获取长宽比。
15.在本实施例中，步骤s21具体为:计算果实或种子轮廓上每两点的距离，找出距离最大的两个像素点，坐标记为：a(x1,y1)，b(x2,y2)；以a点坐标为中心，在果实或种子轮廓向左右分别寻找一定量的点，计算每个点的曲率,曲率最大的点的坐标替换(x1,y1)；对b点坐标进行与a点坐标同样的操作，a(x1,y1)，b(x2,y2)即待测果实或种子的两个端点。
16.在本实施例中，参考图1，果实或种子长度l的计算：连接a、b两点，得到线段ab，将线段ab分成若干份，过每个分割点作线段ab的垂线cd，记垂线cd与待测果实或种子轮廓相交点为(x
i1
,y
i1
)，(x
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)，i表示第i个分割点；求点(x
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)与(x
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,y
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)的中点记为(x
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)，将待测果实或种子两个端点a(x1,y1)，b(x2,y2)与中点集组成一个新的集合s；在集合s中，从点(x1,y1)开始，每一点与相邻点相连接，计算连线长度；所有的连线长度总和即为果实或种子的长度；在本实施例中，参考图2，果实或种子宽度w的计算：在集合s中，计算两两相邻点的中点，求过中点垂直于两两相邻点组成的直线的垂线，记垂线与果实或种子轮廓的两个交点为(x
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),(x
w2
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)；计算点(x
w1
,y
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)与(x
w2
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)的欧式距离；计算的所有欧式距离的
最大值即为果实或种子的宽度w。
17.以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。


技术特征：
1.一种果实与种子形状实时测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1:获取待测果实或种子的图像数据，并预处理得到轮廓信息;步骤s2：根据轮廓信息，识别待测果实或种子的的形状，并计算其长度和宽度，进一步获取长宽比。2.根据权利要求1所述的一种果实与种子形状实时测量方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：步骤s11:将果实或种子放在黑色背景的检测台上，采集原始图像信息；步骤s12:读取原始图像信息，并将背景色设置为与待测果实或种子颜色相区别的颜色，分割背景与果实或种子，获取待测果实或种子轮廓信息。3.根据权利要求1所述的一种果实与种子形状实时测量方法，其特征在于，所述预处理包括对原始图片进行去除噪声处理。4.根据权利要求1所述的一种果实与种子形状实时测量方法，其特征在于，所述步骤s2具体为:步骤s21:根据轮廓信息，确定待测果实或种子的端点；步骤s22:根据端点，计算待测果实或种子长度和宽度。5.根据权利要求4所述的一种果实与种子形状实时测量方法，其特征在于，所述步骤s21具体为:计算果实或种子轮廓上每两点的距离，找出距离最大的两个像素点，坐标记为：a(x1,y1)，b(x2,y2)；以a点坐标为中心，在果实或种子轮廓向左右分别寻找一定量的点，计算每个点的曲率,曲率最大的点的坐标替换(x1,y1)；对b点坐标进行与a点坐标同样的操作，a(x1,y1)，b(x2,y2)即待测果实或种子的两个端点。6.根据权利要求4所述的一种果实与种子形状实时测量方法，其特征在于，所述步骤s22具体为：果实或种子长度l的计算：连接a、b两点，得到线段ab，将线段ab分成若干份，过每个分割点作线段ab的垂线cd，记垂线cd与待测果实或种子轮廓相交点为(x
i1
,y
i1
)，(x
i2
,y
i2
)，i表示第i个分割点；求点(x
i1
,y
i1
)与(x
i2
,y
i2
)的中点记为(x
im
,y
im
)，将待测果实或种子两个端点a(x1,y1)，b(x2,y2)与中点集组成一个新的集合s；在集合s中，从点(x1,y1)开始，每一点与相邻点相连接，计算连线长度；所有的连线长度总和即为果实或种子的长度；果实或种子宽度w的计算：在集合s中，计算两两相邻点的中点，求过中点垂直于两两相邻点组成的直线的垂线，记垂线与果实或种子轮廓的两个交点为(x
w1
,y
w1
),(x
w2
,y
w2
)；计算点(x
w1
,y
w1
)与(x
w2
,y
w2
)的欧式距离；计算的所有欧式距离的最大值即为果实或种子的宽度w。

技术总结
本发明涉及一种果实与种子形状实时测量方法，包括以下步骤：步骤S1:获取待测果实或种子的图像数据，并预处理得到轮廓信息;步骤S2：根据轮廓信息，识别待测果实或种子的的形状，并计算其长度和宽度，进一步获取长宽比。本发明能够快速有效的获取果实或种子的形状及轮廓参数，有效提高果实分拣效率。有效提高果实分拣效率。有效提高果实分拣效率。


技术研发人员：温永仙 朱均燕 吴为人 黄嘉星
受保护的技术使用者：福建农林大学
技术研发日：2022.03.03
技术公布日：2022/6/1