[发明专利]一种PVC-gel材料偏转角度测量方法

权利要求书

1.一种PVC-gel材料偏转角度测量方法，其特征在于，包括：

S01、将PVC-gel材料通电；

S02、获取PVC-gel材料通电偏转视频，并分解为按时间排序的单帧图像，对单帧图像进行数字量化处理；

S03、获取单帧图像中PVC-gel材料的外形信息；

S04、对分割后得到的图像进行数字图像处理；

S05、对二值化以后的图像进行拟合，分别通过一次和二次的多项式拟合，如果多项式曲线能够符合材料变形的形态，则选中该多项式用于拟合；

S06、根据步骤S05确定的多项式，求解PVC-gel材料偏转角度，绘出关于时间的偏转角度变化曲线。

2.根据权利要求1所述的一种PVC-gel材料偏转角度测量方法，其特征在于：

所述对单帧图像进行数字量化处理为将图像变为一个二维数组用函数f(x，y)表示：

其中，x,y分别代表每个像素点在图像中的坐标，f(x,y)代表在点(x,y)处的灰度值，M代表图像横向的像素个数，N代表图像纵向的像素个数。

3.根据权利要求1所述的一种PVC-gel材料偏转角度测量方法，其特征在于：

所述获取单帧图像中PVC-gel材料的外形信息包括：

选取图像中PVC-gel材料在实验过程中发生偏转的ROI区域，分离剪切出ROI区域。

4.根据权利要求1所述的一种PVC-gel材料偏转角度测量方法，其特征在于：

所述数字图像处理方法为先进行边缘检测再进行二值化处理。

5.根据权利要求4所述一种PVC-gel材料偏转角度测量方法，其特征在于：

边缘检测方法包括Robert算子边缘检测、Sobel算子边缘检测、Prewitt算子边缘检测、LOG算子边缘检测或者Canny算子边缘检测。

6.根据权利要求4所述一种PVC-gel材料偏转角度测量方法，其特征在于：

所述二值化处理采用最大类间方差法。

7.根据权利要求1所述一种PVC-gel材料偏转角度测量方法，其特征在于：

所述步骤S05中多项式为：

h(z)是关于z的函数表达式，其中ω₀,ω₁…ω_m是不同时为0的常数，z是自变量，0～m是s的变化范围。

8.根据权利要求7所述一种PVC-gel材料偏转角度测量方法，其特征在于：

所述步骤S05中，一次多项式的拟合曲线如果符合材料变形的形态，则选用一次多项式h(z)＝ω₀+ω₁z，如果不能，则选择二次多项式h(z)＝ω₀+ω₁z+ω₂z₂，选择一次多项式时，直接取直线斜率，求出反切角；选择二次多项式时，取其凸点处切线斜率，求出其反切角，从而得到PVC-gel材料的偏转角度。

9.根据权利要求1所述一种PVC-gel材料偏转角度测量方法，其特征在于：将PVC-gel材料通电，包括：将透明的PVC-gel材料全部涂黑，夹持在通电设备上。