[发明专利]一种基于图像处理的砧木叶展方向识别方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的砧木叶展方向识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：旋转砧木，拍摄不同角度的子叶照片；

步骤S2：记录下每次旋转砧木的角度数值；

步骤S3：获取砧木在图像观测方向上子叶的投影长度；

步骤S4：建立计算公式，求解得出砧木的叶展方向；

其中，步骤S4中，建立计算公式如下：

式中，L表示叶展长度，b表示初始角度，A₁表示在b角度下叶展长度在视野观测方向上的投影长度；c表示每次旋转的调度，A₂表示b+c角度下叶展长度在视野观测方向上的投影长度；公式中A₁、A₂为图像分析得出的数据，c为系统控制每次旋转的角度，求解公式得到叶展长度L和初始角度b；b即为砧木的叶展方向。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的砧木叶展方向识别方法，其特征在于，所述砧木叶展方向识别所使用装置包括机械夹(1)、砧木切削器(2)、图像采集装置(3)、投影板(4)和贴接装置(5)；

所述机械夹(1)内设置有转动装置(101)；所述机械夹(1)两侧安装有砧木传感器，当砧木传感器检测到机械夹(1)内放置有砧木(6)时，系统控制机械夹(1)对砧木(6)进行夹持，并将机械夹(1)移动到图像采集装置(3)正前方；

所述图像采集装置(3)内置有成像光源；所述成像光源照射砧木(6)，并将砧木(6)投影投射至投影板(4)；所述图像采集装置(3)对投影板(4)上的投影进行图像采集；

所述砧木切削器(2)倾斜设置在图像采集装置(3)的正下方，且砧木切削器(2)的刀口正对砧木(6)；

所述贴接装置(5)用于将两切口吻合的砧木(6)贴接在一起。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的砧木叶展方向识别方法，其特征在于，所述转动装置(101)用于控制砧木(6)的转动角度，用于给图像采集装置(3)提供不同角度的砧木(6)子叶照片。

4.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的砧木叶展方向识别方法，其特征在于，所述机械夹(1)、砧木切削器(2)和贴接装置(5)上都安装有推运气缸；所述砧木(6)下方设置有嫁接砧木输送带(7)。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的砧木叶展方向识别方法，其特征在于，所述步骤S1中，在旋转拍摄的过程中，砧木转动角度通过系统进行控制。

6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的砧木叶展方向识别方法，其特征在于，所述步骤S3中，获取砧木在图像观测方向上子叶的投影长度，具体步骤如下：

步骤S31：将拍摄不同角度的子叶照片灰度化后，进行二值化处理；

步骤S32：以子叶投影的一端作为坐标轴原点，建立二维直角坐标轴；

步骤S33：计算出水平投影即每行像素和I_x以及竖直投影即每列行数和I_y；

步骤S34：根据子叶的宽度设置宽度阈值T_h；

步骤S35：当每行或每列的像素和超过宽度阈值时，将I_x或I_y值赋值为1；

步骤S36：计算水平方向和竖直方向中连续1的个数，即分别对应水平方向上子叶的投影长度d_x和竖直方向上子叶的投影长度d_y。

7.根据权利要求6所述的一种基于图像处理的砧木叶展方向识别方法，其特征在于，所述步骤S31中，在对子叶图像进行二值化处理时，当实际子叶图的背景像素值大于子叶像素值时，则用于模板子叶图与实际子叶图进行对应像素相减；当实际子叶图中的背景像素值小于子叶像素时；则用实际子叶图减去模板子叶图的对应像素；当相减后的值小于0，则将该值赋为0；分别计算每个模板图相减运算后的像素和，将像素和最大的结果作为检测子叶图，并将该图进行二值化处理。

8.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的砧木叶展方向识别方法，其特征在于，所述步骤S4之后，根据解得的砧木的叶展方向，并根据叶展方向将砧木旋转到需要切割的位置。