[发明专利]一种植物叶片最小外接矩形计算方法

说明书

本发明公开了一种植物叶片最小外接矩形计算方法，包括：S1，图像采集并进行预处理；S2，确定中心点和主轴；S3，旋转和平移主轴得到新的外接矩形并计算其面积；S4，求取最小的外接矩形。本发明方案使用水平主轴和垂直主轴限定了旋转区间，最小外接矩阵搜索范围在二者构成的锐角内，相比一般的旋转法缩小了搜索区间，使得整个寻找最小外接矩形的过程大大减少了旋转次数，对运算速度有了很大的提高。

技术领域

本发明属于视觉定位领域，涉及一种植物叶片最小外接矩形计算方法。

背景技术

植物叶片的最小外接矩形具有唯一性，它在一定程度上反映了植物叶片的某些特征，如长、宽、矩形度等，其是判断植物叶片类型的重要依据之一，也是了解植物生长发育情况的重要依据。因此，提取植物叶片最小外接矩形具有重要的应用价值，如利用最小外接矩形重建植物叶片的三维模型、获取植物叶片的实际尺寸等。

常见的最小外接矩形计算方法是求取最小面积矩形等，即先使用格雷厄姆法求解目标图像的边缘，再使用旋转或投影的方式求取边缘所包括区域的最小面积矩形。一般情况下旋转法不能得到精确的最小面积外接矩形，因为它的结果精度取决于每次所选取的旋转角度的大小，为了得到较精确的最小外接矩形，该方法需要将间隔尽可能地减小，但是其旋转次数将随间隔反比例增加，从而必然占用更多的系统时间。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，尤其解决现有的最小面积矩形计算方法计算不精确，计算次数过多的问题。提供一种植物叶片最小外接矩形计算方法，首先提取植物叶片图像区域初始外接矩形，确定初始外接矩形中心点和主轴，然后不断旋转和平移主轴，获得新的外接矩形，比较面积大小寻优到最小外接矩形。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种植物叶片最小外接矩形计算方法，所述方法包括：S1，图像采集并进行预处理；S2，确定中心点和主轴；S3，旋转和平移主轴得到新的外接矩形并计算其面积；S4，求取最小的外接矩形。

其中，步骤S1包括：S11图像采集、S12灰度处理、S13图像滤波、S14图像二值化；

步骤S2包括：S21确定初始外接矩形、S22确定主轴初始位置；

步骤S3包括：S31旋转主轴、S32平移主轴、S33提取边界。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

本发明方案使用水平主轴和垂直主轴限定了旋转区间，最小外接矩阵搜索范围在二者构成的锐角内，相比一般的旋转法缩小了搜索区间，使得整个寻找最小外接矩形的过程大大减少了旋转次数，对运算速度有了很大的提高。

附图说明

图1是本发明实施例的植物叶片最小外接矩形计算方法的流程图。

图2是本发明的另一个实施例的实现效果图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行更加详细与完整的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

参照图1，本发明的一种植物叶片最小外接矩形计算方法，所述方法包括：

S1，图像采集并进行预处理。首先对植物叶片进行图像采集，但采集环境的光照强度、空气中的漂浮物、镜头周围可能出现的灰尘等因素，都会影响植物叶片图像采集的效果。处理过程包括：S11图像采集、S12灰度处理、S13图像滤波、S14图像二值化。

S11，图像采集。将数字图像数据采集到计算机中的过程，本发明使用线阵CCD工业相机进行图像采集，并将采集后的数字图像数据交给计算机进行处理。