[发明专利]一种马铃薯压缩试验中接触点曲率半径的图像检测方法

权利要求书

1.一种马铃薯压缩试验中接触点曲率半径的图像检测方法，其特征在于：

1)拍摄同一马铃薯以短轴为轴线进行旋转下旋转角度间隔90°的两幅图像，并以图像的左上角点作为原点、以图像的纵方向为x轴、以图像横方向为y轴建立初始坐标系；

2)对两幅图像进行处理获得各自的轮廓曲线E₁和E₂；

3)得到两条轮廓曲线上各自沿x轴坐标最小值和坐标最大值对应的轮廓点P₁，P’₁和P₂，P’₂，其中，P₁和P₂为马铃薯上接触点在两条轮廓曲线上的轮廓点，P’₁和P’₂为马铃薯下接触点在两条轮廓曲线上的轮廓点；

4)针对步骤3)获得的四个轮廓点，采用相同方式计算每个轮廓点P_i/P’_i处曲率半径R_i/R’_i，i＝1,2，i表示图像的序号；

5)根据计算所得的各轮廓点处曲率半径，计算马铃薯上接触点和下接触点处的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的一种马铃薯压缩试验中接触点曲率半径的图像检测方法，其特征在于：所述步骤1)具体为：将马铃薯水平放置在台面上，通过相机俯视拍摄第一幅马铃薯图像，然后将马铃薯以短轴为轴线沿任意角度方向旋转90°，通过相机俯视拍摄第二幅马铃薯图像。

3.根据权利要求1所述的一种马铃薯压缩试验中接触点曲率半径的图像检测方法，其特征在于：所述步骤2)具体将两幅图像均依次进行二值化和平滑处理，然后利用canny算子提取获得两条轮廓曲线E₁和E₂。

4.根据权利要求1所述的一种马铃薯压缩试验中接触点曲率半径的图像检测方法，其特征在于：所述步骤4)具体为：对于每一幅图像，预设邻域像素宽度k，根据以轮廓点P_i/P’_i中心的k邻域的其他轮廓点确定密切圆，再计算密切圆半径R_i/R’_i，以轮廓点P_i为例说明具体为：

4.1)确定以轮廓点P_i中心的k邻域两侧离散点为P_i-k,P_i-k+1,…P_i和P_i+1,…P_i+k；

4.2)分别作直线P_i-kP_i和直线P_iP_i+k的中垂线L₁和L₂，并判断：

若中垂线L₁和L₂不相交，则增大邻域像素宽度k并返回步骤4.1)；若中垂线L₁和L₂相交，则记录中垂线L₁和L₂之间的交点O；

4.3)计算以轮廓点P_i中心的k邻域内所有轮廓点到交点O的距离，取平均值作为密切圆半径R_i。

5.根据权利要求1所述的一种马铃薯压缩试验中接触点曲率半径的图像检测方法，其特征在于：所述步骤5)中，马铃薯的上接触点和下接触点处的曲率半径计算为：

r＝2R₁·R₂/(R₁+R₂)

r’＝2R’₁·R’₂/(R’₁+R’₂)

其中，R₁和R₂为轮廓点P₁和P₂处的曲率半径，R’₁和R’₂为轮廓点P’₁和P’₂处的曲率半径。