[发明专利]一种基于深度相机的褐菇菌盖伞区视觉在线测量方法

权利要求书

1.一种基于深度相机的褐菇菌盖伞区视觉在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，褐菇图像采集：安装在机械臂末端的机械手抓取蘑菇送入框之前，用深度相机采集褐菇菌盖及菌柄的深度图像，其灰度值代表相机至褐菇菌盖及菌柄表面的距离；

步骤2，褐菇图像背景分割：基于阈值法对上述灰度图像进行二值化处理，以去除机械臂及远处的背景，获取机械手抓取褐菇的二值图，进一步地，以褐菇菌盖半径为阈值去除机械手区域，获取褐菇菌盖及菌柄的灰度图像；

步骤3，褐菇菌盖伞区径向寻找：对褐菇菌盖进行等间距采样，获取若干条半径线，读取半径线上的像素点序列的灰度值，寻找对应菌盖伞区的峰值区间，若找不到峰值区间，则判断褐菇为不开伞的正品，若找到了峰值区间，则判断褐菇为开伞的次品；

步骤4，褐菇菌盖伞区测量与分级：根据相机的视场角和图像分辨率，在世界坐标系下计算次品褐菇菌盖伞区的尺寸，进一步对次品褐菇进行分级。

2.根据权利要求1所述的基于深度相机的褐菇菌盖伞区视觉在线测量方法，其特征在于，所述步骤2完善过程为：

步骤2.1：以相机至机械臂的距离为阈值，对相机采集的灰度图像进行二值化处理，获取机械手抓取褐菇的二值图；

步骤2.2：用八邻域跟踪法遍历二值图的边界轮廓点并计算其质心，依据各个边界点到质心的距离统计褐菇菌盖的半径，以褐菇菌盖半径为阈值去除二值图中的机械手区域，获取褐菇菌盖及菌柄的灰度图像。

3.根据权利要求1所述的基于深度相机的褐菇菌盖伞区视觉在线测量方法，其特征在于，所述步骤3完善过程为：

步骤3.1：用八邻域跟踪法遍历褐菇菌盖及菌柄二值图的边界轮廓点序列，等间距采样二值图的半径线，进一步地，读取半径线上的像素点序列的灰度值RadiiZ，记录其非0像素点的序号NonZeroInd，并获取其非0像素点序列NewRadiiZ；

步骤3.2：寻找NewRadiiZ的局部极大值，若找不到局部极大值点，则判断褐菇菌盖不开伞；若找到了局部极大值点，则判断褐菇菌盖开伞，进一步地，在边界点至局部极大值点之间寻找局部极小值，其对应开伞线段的外端点，在局部极大值点至质心之间寻找相应的开伞线段的内端点，并在NonZeroInd中寻找开伞线段的内、外端点在RadiiZ中的原始序号，内外端点之间的像素点序列即为径向伞区。

4.根据权利要求1所述的基于深度相机的褐菇菌盖伞区视觉在线测量方法，其特征在于，所述步骤4完善过程为：

根据相机的视场角和图像分辨率，将二维图像坐标系中的褐菇菌盖伞区像素点序列的坐标值转换到世界坐标系下，计算菌盖半径上开伞区间的尺寸，单位为mm，对开伞的次品褐菇进一步分级。