CN107424157A - 动物黏附接触区实际接触面积的计算方法及计算系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种动物黏附接触区实际接触面积的计算方法及系统，计算方法包括：获取实际接触区的原始图像并进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像；对接触区的图像做阈值分割，得到与接触区对应的二值图像；对接触区二值图做聚类填充，采用八邻域搜索方法将各接触区域进行区域连通和区域标记，得到接触区的轮廓线；计算所述轮廓线内的二值图的灰度累计值；根据单位像素对应的实际面积与灰度累计值确定接触区的面积。本发明提供的方法及系统用于自动计算黏附接触中的接触面积，自主定位剪裁多块接触面积，有效去除环境噪声，可精确计算黏附接触中不规则微小接触区的面积。

Description

动物黏附接触区实际接触面积的计算方法及计算系统

技术领域

本发明涉及动物黏附接触力学和图像处理领域，特别是涉及动物黏附接触形成的不规则微小实际接触面积的计算方法及系统。

背景技术

经典刚体接触力学中，不考虑接触固体间作用力与接触面积之间的关系。日常经验和弹性接触力学中，固体的变形使得接触面积发生变化，一般随着力学增加，接触面积也增加。经典赫兹理论给出了规则物体弹性接触过程的实际接触面积与所受到外力的关系。涉及到材料塑性变形的实际接触面积的确定可采用有限元方法分析。现有的理论模型无法表征黏附(刚毛型或者柔性软垫结构)接触表面间所受到的外力与实际接触面积的关系。而现有黏附研究认为，黏附接触固体间的实际接触面积是决定粘附力的关键因素，因此测定动物黏附运动过程的实际接触面积是认识动物黏附接触规律的核心技术。

同步测试动物黏附接触下的运动反力和实际接触面积，对揭示动物的黏附接触运动规律具有重要意义。而由于动物黏附器官结构和材料的多样性，受力状态的复杂性，实际接触面积微小、形态复杂，因此，精确测量黏附接触中形成的非规则的微小接触面积是实现定量研究的前提。采用已有技术(专利号：201611030857.3)提供的方案能够动态同步获得多维接触力及真实接触面积，但是如何通过高速摄像机获取的图像计算实际接触面积，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种动物黏附接触区实际接触面积的定量计算方法，能够精确计算动物黏附接触区的实际接触面积。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种动物黏附接触区实际接触面积的计算方法，所述计算方法包括：

获取动物黏附器官在运动状态下的实际接触区的原始图像；

对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像；

对所述实际接触区的图像进行阈值分割，得到与所述实际接触区对应的接触区二值图；

对所述接触区二值图中的接触区域进行聚类填充后，采用八邻域搜索方法将各所述接触区域进行区域连通和区域标记，得到所述实际接触区的轮廓线；

计算所述轮廓线内的二值图的灰度累计值；

根据单位像素对应的实际面积及所述灰度累计值确定所述实际接触区的面积。

可选的，所述单位像素对应的实际面积的确定方法包括：

获取拍摄有标准参照物的基准帧，所述基准帧的拍摄环境与所述实际接触区的图像的拍摄环境相同；

根据设定的参照物选取阈值对所述基准帧进行二值化处理，获得基准帧二值图；

对所述基准帧二值图进行聚类填充后，获得所述标准参照物的轮廓线；

根据所述标准参照物的轮廓线在所述基准帧中标记出所述标准参照物的轮廓线；

根据所述参照物选取阈值对标记有轮廓线的所述基准帧进行二值化处理，并计算所述基准帧上的轮廓线内的二值图的灰度累计值，获得所述标准参照物的像素总数；

根据所述标准参照物的实际面积及所述标准参照物的像素总数确定单位像素对应的实际面积。

可选的，所述对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像具体包括：

根据所述基准帧对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像。

本发明的目的是提供一种动物黏附接触区实际接触面积的定量计算系统，能够精确计算动物黏附接触区的实际接触面积。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种动物黏附接触区实际接触面积的计算系统，所述计算系统包括：

图像获取模块，用于获取动物黏附器官在运动状态下的实际接触区的原始图像；

预处理模块，与所述图像获取模块连接，用于对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像；

二值化模块，与所述预处理模块连接，用于对所述实际接触区的图像进行阈值分割，得到与所述实际接触区对应的接触区二值图；

接触区轮廓线确定模块，与所述二值化模块连接，用于对所述接触区二值图中的接触区域进行聚类填充后，采用八邻域搜索方法将各所述接触区域进行区域连通和区域标记，得到所述实际接触区的轮廓线；

接触区灰度累计模块，与所述接触区轮廓线确定模块连接，用于计算所述轮廓线内的二值图的灰度累计值；

接触面积确定模块，与所述接触区灰度累计模块连接，用于根据单位像素对应的实际面积及所述灰度累计值确定所述实际接触区的面积。

可选的，所述计算系统还包括：

基准帧获取模块，用于获取拍摄有标准参照物的基准帧，所述基准帧的拍摄环境与所述实际接触区的图像的拍摄环境相同；

基准帧二值图模块，与所述基准帧获取模块连接，用于根据设定的参照物选取阈值对所述基准帧进行二值化处理，获得基准帧二值图；

参照物轮廓线确定模块，与所述基准帧二值图模块连接，用于对所述基准帧二值图进行聚类填充后，获得所述标准参照物的轮廓线；

参照物标记模块，与所述参照物轮廓线确定模块连接，用于根据所述标准参照物的轮廓线在所述基准帧中标记出所述标准参照物的轮廓线；

参照物灰度累计模块，与所述参照物标记模块连接，用于根据所述参照物选取阈值对标记有轮廓线的所述基准帧进行二值化处理，并计算所述基准帧上的轮廓线内的二值图的灰度累计值，获得所述标准参照物的像素总数；

单位像素面积确定模块，与所述参照物灰度累计模块连接，用于根据所述标准参照物的实际面积及所述标准参照物的像素总数确定单位像素对应的实际面积。

可选的，所述预处理模块分别与所述图像获取模块和所述基准帧获取模块连接，用于根据所述基准帧对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像。

本发明的目的是提供一种动物黏附接触区实际接触面积的动态显示系统，能够显示动物黏附接触区实际接触面积的动态变化。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种动物黏附接触区实际接触面积的动态显示系统，所述动态显示系统包括：

所述的计算系统，其中，所述实际接触区的原始图像为若干与动物黏附器官从开始接触测试板到完全接触所述测试板的过程对应的所述实际接触区的图像序列；

序列生成模块，与所述计算系统的接触面积确定模块连接，用于将分别与所述图像序列对应的实际接触区的面积按照所述动物黏附器官接触所述测试板的先后顺序进行排列，得到实际接触区的面积动态变化的面积序列；

显示模块，与所述序列生成模块连接，用于根据所述面积序列显示各实际接触区的面积。

本发明的目的是提供一种动物黏附接触区实际接触面积的交互式计算系统，能够根据用户输入的指令精确计算选定区域的接触面积。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种动物黏附接触区实际接触面积的交互式计算系统，所述交互式计算系统包括：

所述的动态显示系统；

人机交互模块，设置在所述动态显示系统的计算系统的图像获取模块及所述预处理模块之间，用于根据用户输入的指令在所述实际接触区的原始图像中选定期望计算的实际接触区的图像。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明对接触区二值图中的接触区域进行聚类填充后，采用八邻域搜索方法将各接触区域进行区域连通和区域标记，得到实际接触区的轮廓线，并计算轮廓线内的二值图的灰度累计值，然后用单位像素对应的实际面积乘以灰度累计值，即可得到实际接触区的真实的接触面积。本申请将动物黏附器官在黏附接触过程中形成的不规则的接触区图像分割为若干个像素点进行面积计算，因此，能够精确计算动物黏附接触区的实际接触面积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例1的流程图；

图2为本发明实施例1确定单位像素对应的实际面积的流程图；

图3为本发明实施例2的结构框图；

图4为本发明实施例3的流程图；

图5为本发明实施例3壁虎接触亚克力板的过程的模型图；

图6为本发明实施例3系统入口界面图；

图7为本发明实施例3原始的接触图像；

图8为本发明实施例3进行阈值处理后的接触图像；

图9为本发明实施例3区域连通后的接触图像；

图10为本发明实施例3定位裁剪后的脚趾1的图像；

图11为本发明实施例3定位裁剪后的脚趾2的图像；

图12为本发明实施例3定位裁剪后的脚趾3的图像；

图13为本发明实施例3定位裁剪后的脚趾4的图像；

图14为本发明实施例3定位裁剪后的脚趾5的图像；

图15为本发明实施例3人工处理操作界面图；

图16为本发明实施例3数据存储界面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种不规则微小型接触面积的计算方法及计算系统，能够精确计算不规则微小型的接触面积。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

如图1所示，一种动物黏附接触区实际接触面积的计算方法包括：

步骤101：获取动物黏附器官在运动状态下的实际接触区的原始图像；

步骤102：对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像；

步骤103：对所述实际接触区的图像进行阈值分割，得到与所述实际接触区对应的接触区二值图；

步骤104：对所述接触区二值图中的接触区域进行聚类填充后，采用八邻域搜索方法将各所述接触区域进行区域连通和区域标记，得到所述实际接触区的轮廓线；

步骤105：计算所述轮廓线内的二值图的灰度累计值；

步骤106：根据单位像素对应的实际面积及所述灰度累计值确定所述实际接触区的面积。

如图2所示，步骤106中单位像素对应的实际面积的确定方法包括：

步骤1061：获取拍摄有标准参照物的基准帧，所述基准帧的拍摄环境与所述实际接触区的图像的拍摄环境相同；

步骤1062：根据设定的参照物选取阈值对所述基准帧进行二值化处理，获得基准帧二值图；

步骤1063：对所述基准帧二值图进行聚类填充后，获得所述标准参照物的轮廓线；

步骤1064：根据所述标准参照物的轮廓线在所述基准帧中标记出所述标准参照物的轮廓线；

步骤1065：根据所述参照物选取阈值对标记有轮廓线的所述基准帧进行二值化处理，并计算所述基准帧上的轮廓线内的二值图的灰度累计值，获得所述标准参照物的像素总数；

步骤1066：根据所述标准参照物的实际面积及所述标准参照物的像素总数确定单位像素对应的实际面积。

具体地，步骤102具体包括：

根据所述基准帧对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像。

本实施例中，利用光受抑全反射技术使待测物体与接触表面接触形成亮斑并用高速摄像记录从开始接触到接触分离的全过程，从而获得接触部位的接触图像。然后用图像处理软件读取包含接触面积信息的原始视频，选取视频文件的第一帧图像作为基准帧，从第二帧图像开始，每帧图像与基准帧作差，通过基准帧对各接触图像进行图像预处理，消除了同一视频里的每帧图像的环境影响，能够保证面积计算结果的一致性。

实施例2：

如图3所示，一种不规则微小型接触面积的计算系统包括：

基准帧获取模块201，用于获取拍摄有标准参照物的基准帧，所述基准帧的拍摄环境与所述实际接触区的图像的拍摄环境相同；

基准帧二值图模块202，与所述基准帧获取模块连接，用于根据设定的参照物选取阈值对所述基准帧进行二值化处理，获得基准帧二值图；

参照物轮廓线确定模块203，与所述基准帧二值图模块连接，用于对所述基准帧二值图进行聚类填充后，获得所述标准参照物的轮廓线；

参照物标记模块204，与所述参照物轮廓线确定模块连接，用于根据所述标准参照物的轮廓线在所述基准帧中标记出所述标准参照物的轮廓线；

参照物灰度累计模块205，与所述参照物标记模块连接，用于根据所述参照物选取阈值对标记有轮廓线的所述基准帧进行二值化处理，并计算所述基准帧上的轮廓线内的二值图的灰度累计值，获得所述标准参照物的像素总数；

单位像素面积确定模块206，与所述参照物灰度累计模块连接，用于根据所述标准参照物的实际面积及所述标准参照物的像素总数确定单位像素对应的实际面积；

图像获取模块207，用于获取动物黏附器官在运动状态下的实际接触区的原始图像；

预处理模块208，与所述图像获取模块207连接，用于对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像；本实施例中，所述预处理模块208分别与所述图像获取模块207和所述基准帧获取模块201连接，用于根据所述基准帧对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像；

二值化模块209，与所述预处理模块连接208，用于对所述实际接触区的图像进行阈值分割，得到与所述实际接触区对应的接触区二值图；

接触区轮廓线确定模块210，与所述二值化模块209连接，用于对所述接触区二值图中的接触区域进行聚类填充后，采用八邻域搜索方法将各所述接触区域进行区域连通和区域标记，得到所述实际接触区的轮廓线；

接触区灰度累计模块211，与所述接触区轮廓线确定模块210连接，用于计算所述轮廓线内的二值图的灰度累计值；

接触面积确定模块212，与所述接触区灰度累计模块211及单位像素面积确定模块206连接，用于根据单位像素对应的实际面积及所述灰度累计值确定所述实际接触区的面积。

本发明提供的计算系统，能够自动识别参照物，自主定位剪裁出每帧图像上的多块接触面积，同时有效地去除了环境噪声，因此能够精确计算黏附接触中形成的不规则形状的接触面积。

实施例3：

一种动物黏附接触区实际接触面积的动态显示系统包括：

实施例2中的计算系统，其中，其中，所述实际接触区的原始图像为若干与动物黏附器官从开始接触测试板到完全接触所述测试板的过程对应的所述实际接触区的图像序列；

序列生成模块，与所述计算系统的接触面积确定模块连接，用于将分别与所述图像序列对应的实际接触区的面积按照所述动物黏附器官接触所述测试板的先后顺序进行排列，得到实际接触区的面积动态变化的面积序列；

显示模块，与所述序列生成模块连接，用于根据所述面积序列显示各实际接触区的面积。

本实施提供的动态显示系统的工作过程如下：

1)选取待测物体将要接触接触板的图像作为基准帧，从视频文件的第二帧图像开始，每帧图像与基准帧作差得到预处理图像，可消除实验时外界光照环境对测量结果的影响，同时突出动物的运动形态。

2)读取基准帧的灰度图，通过膨胀和腐蚀对基准帧灰度图进行聚类填充，去除聚团灰度值小于100的部分，从而消除图像上的噪点，只留下参照物，得到只含有参照物的二值图，计算灰度累计和、获取参照物像素点在图像中横、纵坐标方向的最大值和最小值，分别记为X_min、X_max、Y_min、Y_max，在基准帧灰度图像中重新剪裁出参照物所在区域，二值化得到参照物所占像素数N，假设参照物的实际面积是S，每像素代表的实际面积a＝S÷N。

3)选取预处理图像的全局阈值作为亮度阈值，将每帧图像上低于亮度阈值的像素置为0，高于亮度阈值的像素置为1，得到二值图像。根据步骤2)所得参照物的位置信息X_min、X_max、Y_min、Y_max，将每帧预处理二值图像上参照物所在位置置为0，通过膨胀和腐蚀对图像进行聚类填充，去除聚团灰度值小于40的部分，此操作可消除图像上的噪点，得到仅含接触面积的二值图。

4)根据步骤3)所得仅含接触面积的二值图，采用八邻域搜索方式，对一幅图像上的多个(假设有i个接触区域)接触区域进行区域连通和区域标记，并依次在预处理图像上定位剪裁接触区域，原理与参照物的定位剪裁的原理相同，计算每块区域的灰度累计总和M_i，根据步骤2)中计算得到的每像素代表的实际面积a，计算得到实际接触面积S_i＝a×M_i。

上述步骤2)和步骤4)中的重新定位剪裁使得计算结果更加精确，因为图像面积的计算范围缩小为仅包含接触面积的小型区域，直接消除了接触面积以外的环境因素的影响。

在黏附接触理论的研究，要获取待测物运动过程中的动态接触面积需要进行大批量的图像数据处理，目前仍没有批量处理动态接触面积的有效方法。现有的图像处理方法无法实现高精度、高效率的目标自动识别，更无法批量测量一幅图像上的多个微小型接触面积。且由于抖动、光照等测量环境的影响，导致图像质量不高，有噪点影响，严重影响用户对图片信息的处理。低效率的采集和低效率的数字图像处理使得时效性大打折扣，更谈不上快速、高效、批量的图像处理以及精确测量。

本发明提供的动态显示系统，可以自动识别、分割出单幅图像上的多处接触面积，避免噪点等其他测量因素影响面积的精确计算，而且能够实现大批量处理图像并将计算结果显示出来便于用户查看，极大的节省了人力物力。

实施例4：

一种动物黏附接触区实际接触面积的交互式计算系统包括：

实施例3中的动态显示系统；

人机交互模块，设置在所述动态显示系统的计算系统的图像获取模块及所述预处理模块之间，用于根据用户输入的指令在所述实际接触区的原始图像中选定期望计算的实际接触区的图像。

本实施例中的交互式计算系统是由MATLAB编写、包含图形用户接口(GUI)的图像处理系统，具有自动处理模式和人工处理模式。自动处理模式下系统可以将选定的视频文件按帧预处理，根据给定参照物的面积大小，自动计算每帧图像或每帧图像中各接触部分的接触面积大小。系统自动计算每帧图像的接触面积，结果存入excel表格中，无需人工参与，大大降低了操作人员的工作量；人工处理模式可以针对视频中的单帧图像进行处理，自主选取图像中任意形状的感兴趣区域，计算其面积。接触面积的计算结果可导入到excel表格中进行查看。

如图4所示，利用本实施例提供的交互式计算系统进行面积计算的过程如下：

1)直接读取视频文件，得到该视频所包含的图像帧数及每一帧的RGB原始图像。

2)选取需要测量的一帧图像，参照基本标尺，选取合适的亮度阈值，得到接触面积的二值图；

其中，亮度阈值可通过如下方法确定：

框选参照物得到二值图像处理结果，改变亮度阈值，直至二值图像处理结果达到操作者的期望为止，将此刻亮度阈值作为处理该视频的亮度阈值，之后处理该视频的每帧图像时，亮度阈值不需要再变化。

3)在每帧图像上框选目标区域，自动二值化计算得到框选区域内的接触面积。

4)重复步骤2)、3)，得到多个测量结果，将测量结果导出到excal表格中查看。

下面采用本实施例提供的交互式计算系统计算壁虎与亚克力板接触过程中各脚掌的接触面积：

壁虎脚掌(n2)与亚克力板(n0)接触时，可以近似将该过程近似用图5所示的模型来表示。脚掌与基底之间可以看作是一层薄膜(n1)，空气薄膜的折射率为n1＝1，壁虎刚毛的折射率为n2＝1.55，亚克力的折射率为n0＝1.49；当光线由光密介质(折射率较大)射入光疏介质(折射率较小)时会发生全反射，当壁虎的刚毛与亚克力表面接触时会破坏这种全反射，从而亚克力板内的光线会透射到刚毛上形成反射，从而会在亚克力表面形成亮斑。同理，黏附材料与接触表面接触过程中，会形成接触亮区。亮斑或亮区即为待计算的接触面积。

接触面积的测量过程如下：光源带通电后在玻璃板内形成光线受抑的全反射均匀光场；调节接触面以达到需要的角度；使用高速摄像系统，像机镜头正对接触表面反面进行拍摄；让动物或接触材料在接触表面运动，形成接触亮斑或亮区，保存包含动态接触面积信息的录像。

如图6所示，图像处理系统的入口界面包括：自动模式、人工模式和退出按钮。选取自动模式或人工模式后，便可进入相应的处理界面，选择退出按钮便可直接退出系统。

选取自动模式后，可进行视频文件或图像文件的选择界面，选择完毕后点击确定按钮，便可按照图4所示的流程图以自动处理模式处理图像，自动计算每帧图像的接触面积，处理结果如图7～图14所示，接触面积的计算结果会自动存入到默认路径下的excel表格中，界面如图16所示。

选取人工模式后，会进入图15所示的人工处理界面。点击菜单栏的文件夹选项选择需要处理的视频文件，选择完毕后点击确定，主界面默认显示所选视频的第一帧。左下角操作栏可进行帧数读取、选择；拖动阈值滚动条可以改变当前图像的阈值，也可直接在阈值栏里输入阈值，回车键确定；点击矩形框选或多边形框选图标可以在图像主界面上进行目标区域的选取，选取结束后在主界面右侧会同步显示框选区域的原始图像和处理后的二值图像，同时数据栏会显示所选区域的接触面积值。对各帧图像进行人工处理后，将当前数据栏中的数据导出到自定义的excel表格中进行存储。

本发明提供的交互式计算系统，自动处理模式能够自动识别参照物，自主定位剪裁出每帧图像上的多块接触面积，同时有效地去除环境噪声，能够精确计算不规则形状的接触面积的大小；人工处理模式能够实现自主裁剪并计算任意区域的接触面积。本计算系统的算法简单、操作简便、处理速度较快、测量精度高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种动物黏附接触区实际接触面积的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：

获取动物黏附器官在运动状态下的实际接触区的原始图像；

对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像；

对所述实际接触区的图像进行阈值分割，得到与所述实际接触区对应的接触区二值图；

对所述接触区二值图中的接触区域进行聚类填充后，采用八邻域搜索方法将各所述接触区域进行区域连通和区域标记，得到所述实际接触区的轮廓线；

计算所述轮廓线内的二值图的灰度累计值；

根据单位像素对应的实际面积及所述灰度累计值确定所述实际接触区的面积。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述单位像素对应的实际面积的确定方法包括：

获取拍摄有标准参照物的基准帧，所述基准帧的拍摄环境与所述实际接触区的图像的拍摄环境相同；

根据设定的参照物选取阈值对所述基准帧进行二值化处理，获得基准帧二值图；

对所述基准帧二值图进行聚类填充后，获得所述标准参照物的轮廓线；

根据所述标准参照物的轮廓线在所述基准帧中标记出所述标准参照物的轮廓线；

根据所述参照物选取阈值对标记有轮廓线的所述基准帧进行二值化处理，并计算所述基准帧上的轮廓线内的二值图的灰度累计值，获得所述标准参照物的像素总数；

根据所述标准参照物的实际面积及所述标准参照物的像素总数确定单位像素对应的实际面积。

3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像具体包括：

根据所述基准帧对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像。

4.一种动物黏附接触区实际接触面积的计算系统，其特征在于，所述计算系统包括：

图像获取模块，用于获取动物黏附器官在运动状态下的实际接触区的原始图像；

预处理模块，与所述图像获取模块连接，用于对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像；

二值化模块，与所述预处理模块连接，用于对所述实际接触区的图像进行阈值分割，得到与所述实际接触区对应的接触区二值图；

接触区轮廓线确定模块，与所述二值化模块连接，用于对所述接触区二值图中的接触区域进行聚类填充后，采用八邻域搜索方法将各所述接触区域进行区域连通和区域标记，得到所述实际接触区的轮廓线；

接触区灰度累计模块，与所述接触区轮廓线确定模块连接，用于计算所述轮廓线内的二值图的灰度累计值；

接触面积确定模块，与所述接触区灰度累计模块连接，用于根据单位像素对应的实际面积及所述灰度累计值确定所述实际接触区的面积。

5.根据权利要求4所述的计算系统，其特征在于，所述计算系统还包括：

基准帧获取模块，用于获取拍摄有标准参照物的基准帧，所述基准帧的拍摄环境与所述实际接触区的图像的拍摄环境相同；

基准帧二值图模块，与所述基准帧获取模块连接，用于根据设定的参照物选取阈值对所述基准帧进行二值化处理，获得基准帧二值图；

参照物轮廓线确定模块，与所述基准帧二值图模块连接，用于对所述基准帧二值图进行聚类填充后，获得所述标准参照物的轮廓线；

参照物标记模块，与所述参照物轮廓线确定模块连接，用于根据所述标准参照物的轮廓线在所述基准帧中标记出所述标准参照物的轮廓线；

参照物灰度累计模块，与所述参照物标记模块连接，用于根据所述参照物选取阈值对标记有轮廓线的所述基准帧进行二值化处理，并计算所述基准帧上的轮廓线内的二值图的灰度累计值，获得所述标准参照物的像素总数；

单位像素面积确定模块，与所述参照物灰度累计模块连接，用于根据所述标准参照物的实际面积及所述标准参照物的像素总数确定单位像素对应的实际面积。

6.根据权利要求5所述的计算系统，其特征在于，所述预处理模块分别与所述图像获取模块和所述基准帧获取模块连接，用于根据所述基准帧对所述实际接触区的原始图像进行去噪预处理，得到去噪的实际接触区的图像。

7.一种动物黏附接触区实际接触面积的动态显示系统，其特征在于，所述动态显示系统包括：

权利要求4～6任一项所述的计算系统，其中，所述实际接触区的原始图像为若干与动物黏附器官从开始接触测试板到完全接触所述测试板的过程对应的所述实际接触区的图像序列；

序列生成模块，与所述计算系统的接触面积确定模块连接，用于将分别与所述图像序列对应的实际接触区的面积按照所述动物黏附器官接触所述测试板的先后顺序进行排列，得到实际接触区的面积动态变化的面积序列；

显示模块，与所述序列生成模块连接，用于根据所述面积序列显示各实际接触区的面积。

8.一种动物黏附接触区实际接触面积的交互式计算系统，其特征在于，所述交互式计算系统包括：

权利要求7所述的动态显示系统；

人机交互模块，设置在所述动态显示系统的计算系统的图像获取模块及所述预处理模块之间，用于根据用户输入的指令在所述实际接触区的原始图像中选定期望计算的实际接触区的图像。