[发明专利]基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统及方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统，其特征在于，包括补光灯(1)、枪虾夹持装置(3)、信号发生器(5)、高速相机(6)和计算机(7)；

所述补光灯(1)，用于补充光源，以使高速相机(6)视野明亮；

所述枪虾夹持装置(3)，用于夹持固定待测枪虾(4)，使待测枪虾(4)固定在高速相机(6)的视野范围内；

所述信号发生器(5)，用于触发高速相机(6)工作；

所述高速相机(6)，用于采集待测枪虾(4)夹螯闭合过程；

所述计算机(7)，用于设定高速相机(6)的参数，存储高速相机(6)采集的待测枪虾(4)夹螯闭合过程，计算枪虾夹螯运动角速度并存储。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统，其特征在于，所述补光灯(1)置于待测枪虾(4)的正上方和正前方。

3.根据权利要求1所述的基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统，其特征在于，所述枪虾夹持装置(3)包括第一连杆(3-1)、第二连杆(3-2)以及尼龙环(3-3)；所述第一连杆(3-1)的长度大于放置待测枪虾(4)的透明水箱(2)的长度，第一连杆(3-1)放置于透明水箱(2)上；所述第一连杆(3-1)与第二连杆(3-2)的一端活动连接形成T型结构，作为竖杆的第二连杆(3-2)可沿第一连杆(3-1)的轴向移动以使待测枪虾(4)适应高速相机(6)的视场范围，同时第二连杆(3-2)可沿垂直于第一连杆(3-1)轴向的方向移动以使待测枪虾(4)适应透明水箱(2)中不同的水深和高速相机(6)的视场范围；第二连杆(3-2)的另一端固连用于固定待测枪虾(4)的尼龙环(3-3)。

4.根据权利要求3所述的基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统，其特征在于，所述第一连杆(3-1)上开有条形通孔，第二连杆(3-2)贯穿所述条形通孔，且第二连杆(3-2)上有螺纹，第二连杆(3-2)上位于第一连杆(3-1)的两侧处分别通过第一螺母(3-5)和第二螺母(3-6)固定，以将第一连杆(3-1)、第二连杆(3-2)锁紧。

5.根据权利要求3所述的基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统，其特征在于，所述尼龙环(3-3)径向设有螺纹通孔，一侧用于连接第二连杆(3-2)且通过第三螺母(3-7)锁紧，另一侧用于连接螺栓(3-4)，以固定锁紧待测枪虾(4)。

6.根据权利要求3所述的基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统，其特征在于，所述尼龙环(3-3)内侧包覆一层海绵。

7.根据权利要求3所述的基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统，其特征在于，所述尼龙环(3-3)采用软塑料。

8.根据权利要求3所述的基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统，其特征在于，所述第一连杆(3-1)、第二连杆(3-2)采用铝合金材料。

9.基于权利要求1至8任意一项所述的基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、搭建枪虾夹螯角速度测量系统；

步骤2、设置高速相机、信号发生器的参数；

步骤3、刺激待测枪虾，使待测枪虾夹螯竖起之后快速合拢，听到噼啪声时，控制信号发生器触发高速相机拍摄记录枪虾夹螯闭合过程，并保存图像视频；

步骤4、针对图像视频中的每一帧图像，利用角点检测法检测待测枪虾夹螯的特征角点，并获取每一个特征角点的坐标，根据坐标拟合待测枪虾夹螯轮廓曲线，并计算待测枪虾夹螯的开合角度；

步骤5、针对连续的每两帧图像，根据两帧图像待测枪虾夹螯的开合角度差和该两帧图像的时间差求取该两帧图像对应的枪虾夹螯角速度，由此获得待测枪虾夹螯角速度曲线。

10.根据权利要求9所述的基于图像处理的枪虾夹螯角速度测试方法，其特征在于，所述角点检测法具体采用Harris角点检测法。