[发明专利]一种水果的流变参数检测方法及系统

权利要求书

1.一种水果的流变参数检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测水果的特征参数信息；

通过脉冲激光在水果表层激发地震波；

根据脉冲激光的频率和水果的特征参数信息，得到地震波的表面波波速、地震波的S波波速和地震波的P波波速；

根据地震波的表面波波速、地震波的S波波速和地震波的P波波速，得到水果的流变参数；所述水果的流变参数包括弹性模量、泊松系数中的至少一个；

在水果的设定初始位置激发水果表层的地震波，根据脉冲激光的频率和水果的特征参数信息，在不同的位置测量得到对应的表面波波速，求取不同位置测量得到的对应的表面波波速的平均值得到所述地震波的表面波波速；所述水果的特征参数信息为设定初始位置与测量位置之间的水果表面的弧长距离；

所述弧长距离的获取方式为：

使用CCD相机采集球形水果的赤道横截面图，将水果的赤道横截面对应的表层圆周从0°到180°每隔30°段划分一个弧段，每段圆弧的弧长依次记为s1，s2，s3，s4，s5，s6，每段圆弧对应的圆心角皆为30°；每段圆弧与赤道横截面的交点与0°之间的弦依次分别记为l1，l2，l3，l4，l5，l6，l1l2l3l4l5l6，l6即为赤道横截面的直径；其中设定初始位置与测量位置分别对应每段圆弧的起点与终点，s1，s2，s3，s4，s5，s6即为设定初始位置与测量位置之间的水果表面的弧长距离；

对采集的水果图像进行二值化处理，假设所采集的图像由M行、N列，则获取弧长距离s1，s2，s3，s4，s5，s6的步骤如下：

1)计算赤道横截面图像的亮度直方图，根据直方图中两峰之间的谷值确定分割阈值，依据分割阈值将赤道横截面灰度图像转化为二值图像；其中，灰度值大于阈值的像素，像素置为1，反之置为0；

2)使用边缘算子对二值图像进行边缘提取；

3)将图像的中心点的坐标位置记为(M₀,N₀)，其中M₀＝M/2,N₀＝N/2,从位置(M₀,N₀)开始，水平向右搜索第一个非零像素点，将其记p₁，记录其坐标值(M₁,N₁)；并设置一个计数器，将其初始化为1；

4)从当前点开始，按照从左向右，由上向下的顺序搜索像素值非零点，将搜索到的像素值非零点记为p_i，其坐标值记为(M_i,N_i)，同时计数器加1；

5)计算(M_i-M₁)/(N_i-N₁)的绝对值，将其与θ₁的正切值进行比较，θ₁＝30°，θ₂＝60°，θ₃＝60°，θ₄＝60°，θ₅＝60°，θ₆＝180°；若不相等，则转到步骤4)，否则转至步骤7)；

6)重复上述步骤4)和5)，设定误差阈值T，当|(M_i-M₁)/(N_i-N₁)|-tg(θ₁)＜T时，则将计数器的值作为圆弧s₁段的长度，计算将计算结果作为弦l₁的长度，同时将计数器初始化为1；

7)将θ₁改为θ₂，重复步骤4)～步骤6)，由此得到圆弧s₂段的长度和弦l₂的长度；

8)重复上述步骤4)～步骤7)，由此得到圆弧s₁,s₂,…,s₆的长度和弦l₁,l₂,…,l₆的长度。

2.根据权利要求1所述的水果的流变参数检测方法，其特征在于，所述弹性模量为：

所述泊松系数为：

其中，v_s为S波波速。