[发明专利]一种刮板式输粮的谷物流量监测方法及监测系统

权利要求书

1.一种刮板式输粮的谷物流量监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取刮板槽(6)上谷物分层单元截面的光圈轮廓图像；

对所述谷物分层单元截面的轮廓图像通过图像处理的方法，提取所述谷物分层单元截面的轮廓边缘曲线，计算所述谷物分层单元截面轮廓边缘曲线所覆盖面积；

根据所述谷物分层单元截面轮廓边缘曲线所覆盖面积，计算刮板槽(6)上谷物分层单元体积，从而计算单个刮板槽(6)上谷物总体积和谷物流量。

2.根据权利要求1所述的刮板式输粮的谷物流量监测方法，其特征在于，通过图像处理的方法提取所述谷物分层单元截面的轮廓边缘曲线，具体为：

对所述谷物分层单元截面的轮廓图像进行二值化处理；

对二值化后的图像进行轮廓提取。

3.根据权利要求2所述的刮板式输粮的谷物流量监测方法，其特征在于，在二值化处理前，先对所述谷物分层单元截面的轮廓图像进行灰度化处理。

4.根据权利要求3所述的刮板式输粮的谷物流量监测方法，其特征在于，通过加权平均法对获取的所述谷物分层单元截面的轮廓图像进行灰度化处理，加权平均法计算具体如下：

f(x,y)＝0.30R(x,y)+0.59G(x,y)+0.11B(x,y)，

其中：f(x,y)为所述谷物分层单元截面的轮廓彩色图像在点(x,y)处的灰度值；

R(x,y)为所述谷物分层单元截面的轮廓彩色图像在点(x,y)处的红色分量；

G(x,y)为所述谷物分层单元截面的轮廓彩色图像在点(x,y)处的绿色分量；

B(x,y)为所述谷物分层单元截面的轮廓彩色图像在点(x,y)处的蓝色分量。

5.根据权利要求3所述的刮板式输粮的谷物流量监测方法，其特征在于，通过迭代法对灰度化后的所述谷物分层单元截面的轮廓图像进行二值化处理，具体为：

将f(x,y)_min和f(x,y)_max的均值作为灰度阈值的初始估计值T_K，初始值k＝0，其中，f(x,y)_min为所述谷物分层单元截面的轮廓彩色图像在点(x,y)处的最小灰度值；f(x,y)_max为所述谷物分层单元截面的轮廓彩色图像在点(x,y)处的最大灰度值；

用灰度阈值T_K分割图像，将图像分割成C₁和C₂，其中C₁为由f(x,y)>T_K的所有像素组成的图像；C₂为由f(x,y)≤T_K的所有像素组成的图像；

计算新的灰度阈值T_K+1，其中,μ₁为C₁内图像的平均灰度值，μ₂为C₂内图像的平均灰度值；

重复用新的灰度阈值T_K+1分割图像，当T_K+1-T_K≤设定值时，则最佳灰度阈值为T_K+1；

其中g(x,y)是分割后的图像的像素值。

6.根据权利要求1所述的刮板式输粮的谷物流量监测方法，其特征在于，通过像素计数法计算所述谷物分层单元截面轮廓边缘曲线所覆盖面积，具体为：

统计参考单位圆的像素数N_c和第i层谷物分层单元截面区域的像素数N_i；

所述谷物分层单元截面面积计算公式：

式中：S_i为第i层谷物分层单元截面的实际面积；

S_c为所述参考单位圆的实际面积；

N_c为参考单位圆的像素数；

N_i为第i层谷物分层单元截面区域的像素数。