申请/专利权人：江西农业大学

申请日：2024-01-22

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN117611657B

主分类号：G06T7/62

分类号：G06T7/62;G06F17/15;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2024.03.15#实质审查的生效;2024.02.27#公开

摘要：本发明提供一种杏鲍菇体积计算方法，包括：获取杏鲍菇的菌盖图像及菌柄图像；根据菌盖图像对菌盖轮廓进行椭圆拟合，并在椭圆柱的三维空间内投掷随机点以得到菌盖体积；检测菌柄图像的物体轮廓，根据物体轮廓获取菌柄的最小外接矩形并依次进行子矩形及方形切片；遍历每一子矩形，根据子矩形内所有方形的平均深度值及像素个数获取子矩形对应菌体的外接长方体与菌柄的体积差，再结合外接长方体体积得到子矩形对应菌柄体积，将每一菌柄体积累加得到完整菌柄体积；将完整菌柄体积减去颈部空隙体积及根部空隙体积得到最终菌柄体积；将菌盖体积与最终菌柄体积叠加得到杏鲍菇总体积。本申请替换传统的人工测量体积的方式，提高了测量效率和准确性。

主权项：1.一种杏鲍菇体积计算方法，其特征在于，包括：获取杏鲍菇的菌体图像数据，根据所述菌体图像数据得到杏鲍菇的掩模图像，所述掩模图像包括菌盖图像以及菌柄图像；根据所述菌盖图像对菌盖轮廓进行椭圆拟合，并在等高的椭圆柱的三维空间内投掷随机点以使随机点完全填充椭圆柱，根据填充菌盖的随机点与总随机点的比例关系得到菌盖体积；检测所述菌柄图像的物体轮廓，根据所述物体轮廓获取菌柄的轮廓最小外接矩形，根据所述最小外接矩形确定杏鲍菇的主方向以及次方向，沿所述次方向对所述最小外接矩形进行切片以得到若干子矩形，再沿所述主方向对最小外接矩形进行切块以得到若干方形，所述主方向为与最小外接矩形长边平行的方向，所述次方向为与最小外接矩形短边平行的方向；遍历每一子矩形，结合切片厚度进行体积计算以获得子矩形对应菌体的外接长方体体积，遍历子矩形内的每一方形并获取方形对应区域的平均深度值以及像素个数，根据所述平均深度值以及像素个数获取子矩形对应菌体的外接长方体体积与菌柄体积的体积差，根据子矩形对应菌体的外接长方体体积与所述体积差获得子矩形对应的菌柄体积，将每一个子矩形对应的菌柄体积累加得到完整菌柄体积，再将完整菌柄体积减去颈部空隙体积及根部空隙体积得到最终菌柄体积；将所述菌盖体积与所述最终菌柄体积进行叠加得到杏鲍菇总体积；其中，在沿所述次方向对所述最小外接矩形进行切片以得到若干子矩形的步骤中：获取每一子矩形的切片长度；根据每一子矩形的切片长度，计算相邻两子矩形的切片长度增长率；判断增长率是否小于阈值；若是，则相邻两子矩形的切片长度差异符合要求，合并该相邻两子矩形；在遍历每一子矩形，结合切片厚度进行体积计算以获得子矩形对应菌体的外接长方体体积的步骤中，切片长度的计算方法为：遍历每一子矩形，过子矩形的中心点作直线平行于次方向并与子矩形相交于两点，遍历该两点间直线上的所有像素点；判断该两点间直线上的所有像素点是否在杏鲍菇的轮廓内，并根据在杏鲍菇的轮廓内的像素点获取子矩形中杏鲍菇的轮廓边缘点；根据子矩形中杏鲍菇的轮廓边缘点计算得到切片长度；根据所述平均深度值以及像素个数获取子矩形对应菌体的外接长方体体积与菌柄体积的体积差的步骤中，体积差的计算公式为： ；其中，dij为第i个切片内第j个分块的平均深度，mindi为第i个切片每个分块的平均深度的最小值，nij第i个切片内第j个分块的有效像素数，为最小外接矩形对应长方体与菌柄体积的上半部分的单侧空隙体积，由于俯视图无法观察到杏鲍菇下半部分的形状，因此假设下半部分的形状与上半部分相同，下半部分空隙体积也与上半部分空隙体积相同，所以第i个切片内的全部的空隙体积，也就是子矩形对应菌体的外接长方体体积与菌柄体积的体积差即为；根据子矩形对应菌体的外接长方体体积与所述体积差获得子矩形对应的菌柄体积，将每一个子矩形对应的菌柄体积累加得到完整菌柄体积的步骤中，完整菌柄体积的计算公式为： ；其中，子矩形对应菌体的外接长方体的宽度为预设的切片宽度△w，切片长度为切片内菌柄部分的长度li，切片厚度为ti，因而外接长方体体积为△w×li×ti；将完整菌柄体积减去颈部空隙体积及根部空隙体积得到最终菌柄体积的步骤中，颈部空隙体积的计算公式为： ；其中，S为颈部投影面积，h为菌盖最高点与颈部最低点的深度差；根部空隙体积的计算公式为： ；其中，Vrg为根部空隙体积；Vr为根据杏鲍菇规格对菌柄进行划分得到的根部部分体积；最终菌柄体积的计算公式为： ； V s为最终菌柄体积；Vt为完整菌柄体积；Vrg为根部空隙体积；Vn为颈部空隙体积；在将所述菌盖体积与所述最终菌柄体积进行叠加得到杏鲍菇总体积的步骤中，杏鲍菇总体积的计算公式为： ；其中，VC为菌盖体积；Vs为最终菌柄体积；V为杏鲍菇总体积；Sp为真实长度与像素长度的比值，Sd为真实长度与深度像素值的比值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江西农业大学 一种杏鲍菇体积计算方法

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