[发明专利]一种杂粮作物籽粒三轴尺寸快速检测算法

权利要求书

1.一种杂粮作物籽粒三轴尺寸快速检测算法，其特征在于，包括：

步骤S1、将多个待测杂粮作物籽粒和一枚标准尺寸的硬币平放后置于红色LED背光源下，采集待测杂粮作物籽粒和标准尺寸的硬币的投影图像；其中，所述标准尺寸的硬币作为杂粮籽粒尺寸测量的标定物；

步骤S2、读取所述多个待测杂粮作物籽粒的投影图像，并将该投影图像转换为灰度图像；

步骤S3、利用自动阈值法将所述灰度图像转换为二值图像；

步骤S4、去除所述二值图像中的噪点，得到去噪后的二值图像；

步骤S5、获取所述去噪后的二值图像的负片；

步骤S6、将所述多个待测杂粮作物籽粒和标准尺寸的硬币进行标记；

步骤S7、绘制每个待测杂粮作物籽粒的最小外接矩形；

步骤S8、根据所述标准尺寸的硬币，其单位像素所对应的实际尺寸值及所述最小外接矩形的长度像素值和宽度像素值，以得到投影图像下最小外接矩形以毫米为单位的长度尺寸值和宽度尺寸值；其中，待测杂粮作物籽粒的实际长度尺寸值＝投影图像下最小外接矩形的长度尺寸值，待测杂粮作物籽粒的实际宽度尺寸值＝投影图像下最小外接矩形的宽度尺寸值；

步骤S9、将所述多个待测杂粮作物籽粒和标准尺寸的硬币直线竖直摆放后置于红色LED背光源下，采集待测杂粮作物籽粒和标准尺寸的硬币的侧视图像后，返回步骤S2，得到侧视图像下最小外接矩形竖直方向的尺寸值；其中，待测杂粮作物籽粒的实际高度尺寸值＝侧视图像下最小外接矩形竖直方向的尺寸值。

2.根据权利要求1所述的杂粮作物籽粒三轴尺寸快速检测算法，其特征在于，所述步骤S1具体为：将待测杂粮作物籽粒和一枚标准尺寸的硬币平放后置于红色LED背光源下，利用摄像头采集待测杂粮作物籽粒的投影图像，其中，所述摄像头的型号为：罗技Logitech C930e，分辨率为1920*1080。

3.根据权利要求1所述的杂粮作物籽粒三轴尺寸快速检测算法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21、利用Matlab中的函数f＝imread(filename)将所述投影图像读入Matlab中，利用Matlab中的函数imshow(f)将读入的原始投影图像f显示出来，其中，filename为存入本地的投影图像名；

步骤S22、运用函数f1＝rgb2gray(f)将投影图像f由RGB彩色图像转换为灰度图像f1。

4.根据权利要求3所述的杂粮作物籽粒三轴尺寸快速检测算法，其特征在于，所述步骤S3具体为：利用Matlab中的函数f2＝im2bw(f1,graythresh(f1))将灰度图像f1转换为二值图像f2。

5.根据权利要求4所述的杂粮作物籽粒三轴尺寸快速检测算法，其特征在于，所述步骤S4具体为：利用Matlab中的函数f3＝beareaopen(f2,area)去除所述二值图像f2中的噪点，得到去噪后的二值图像f3；其中，area为一个给定的具体数字，表示一个像素集，小于该像素集的白色区域或噪点将被删除。

6.根据权利要求5所述的杂粮作物籽粒三轴尺寸快速检测算法，其特征在于，所述步骤S5具体为：利用Matlab中的函数f4＝imcomplement(f3)得到所述去噪后的二值图像f3的负片f4。

7.根据权利要求6所述的杂粮作物籽粒三轴尺寸快速检测算法，其特征在于，所述步骤S6具体为：利用Matlab中的函数[L,num]＝bwlabel(f4)将所述多个待测杂粮作物籽粒进行标记。

8.根据权利要求7所述的杂粮作物籽粒三轴尺寸快速检测算法，其特征在于，所述步骤S8包括：

步骤S81、计算所述标准尺寸的硬币单位像素所对应的尺寸值c＝d/x，其中，d为所述标准尺寸硬币的以毫米为单位的直径尺寸，x为标准尺寸硬币的以像素为单位的直径尺寸；

步骤S82、利用Matlab中的函数[x y a b]＝regionprops(f4，boundingbox)得到所述最小外接矩形长度像素值a和宽度像素值b；其中，x和y表示所述最小外接矩形左上角像素的坐标，舍弃；

步骤S83、投影图像下待测杂粮作物籽粒的长度尺寸值＝c*a，待测杂粮作物籽粒的宽度尺寸值＝c*b。