Применение метода водораздела при определении размеров пересекающихся частиц измельченного зерна

Определение гранулометрического состава измельченного зерна имеет важное значение при кормлении сельскохозяйственных животных и птицы. Традиционно применяется ситовой метод определения гранулометрического состава. С развитием современных цифровых технологий появилась возможность определения гранулометрического состава зерна без использования специальных рассевов. Предложен способ, позволяющий определить размеры частиц измельченного зерна с применением цветовой кластеризации и морфологической сегментации. Но данный способ не решает проблемы наложения частиц, когда несколько соприкасающихся компонентов воспринимаются как одна большая частица, что в конечном итоге влияет на конечный результат анализа и дает серьезную погрешность относительно традиционного способа рассевом. В связи с этим было решено усовершенствовать способ путём дополнительного анализа изображения методом водораздела. В статье представлены результаты оценки размеров частиц измельченного зерна при их пересечении и наложении друг на друга. Методика определения размеров заключалась в реализации следующих операций: получение изображения; энтропийная фильтрация полутонового изображения; вычисление среднего значения цвета для каждого цветового кластера изображения; построение уточнённой бинарной маски; вычисление градиентного представления изображения с зёрнами; вычисление маркеров переднего плана изображения; вычисление фоновых маркеров; удаление из градиентного представления изображения всех локальных минимумов яркости вне построенных маркеров; применение метода водораздела; определение площади и максимального диаметра Ферета и сортировка всех областей по размеру. В результате анализа изображений частиц измельченного зерна по предложенной методике построены гистограммы распределения частиц по их площадям и длинам. Выявлена сложность оценки размеров измельченного зерна существующими классическими методами и установлено, что метод водораздела дает достаточно высокую погрешность (около 32 %) при определении площади частиц, но может быть применен при определении линейных размеров частиц, через которые можно выразить их эквивалентный диаметр.