طراحي و ارزيابي يك الگوريتم مبتني بر پردازش تصوير براي بازسازي شكل و اندازه گيري برخط ابعاد هندسي گل آنتوريوم

Design and Evaluation of an Image Processing Based Algorithm for Shape Reconstruction and Real-Time Measurement of Geometrical Dimensions of Anthurium Flower

بازسازي شكل يك محصول به صورت مجموعه نقاط يا يك منحني چندجمله اي در دستگاه مختصات دكارتي، تشخيص خودكار نقاط كليدي شكل را ممكن مي كند. از اين رو، مشخصه هاي هندسي محصول را مي توان در يك مدت زمان كم و بدون نياز به كاربر به دست آورد. در اين تحقيق، يك الگوريتم جديد براي بازسازي شكل و تشخيص نقاط كليدي گل آنتوريوم ارائه شده است. در اين الگوريتم، از روش هاي پردازش تصوير، منحني هاي بي اسپلاين و عملگرهاي رياضي به ترتيب براي استخراج لبه، بازسازي شكل و تشخيص نقاط كليدي استفاده شده است. نتايج نشان داد كه درجه تشابه منحني بازسازي شده با تصوير اصلي براي سه رقم گل آنتوريوم، به طور ميانگين، 97/6% بود. زمان پردازش الگوريتم در حالت تعداد گره بي اسپلاين بهينه، 0/62 ثانيه بود. در تمام آزمايش ها، الگوريتم هر دو نقطه كليدي تعريف شده براي شكل گل را به درستي تشخيص داد و خطاي تخمين ابعاد هندسي در هر سه رقم كمتر از 3% بود.

Reconstructing an object as a set of points or a polynomial curve in a Cartesian coordinate system provides automatic recognition of the object key points. So, it is possible to obtain geometrical key-points in a short time and without the operator. In this research, a new algorithm was developed to reconstruction and recognition of key points of Anthurium flowers. Image processing techniques, B-spline curves and mathematical operations are used for boundary extraction, shape reconstruction and key-points detection. The results showed that the degree of similarity between reconstructed shape and original image shape for three cultivars of Anthurium flower is 97.6%, averagely. The processing time of the algorithm was 0.62s for optimum B-spline knot number. Also, in all tests, the two key-points defined for the shape of Anthurium flower have been accurately detected and estimation error for measuring the geometrical dimensions of Anthurium flower using the algorithm was less than 3%.