[發(fā)明專利]面向在線鐵譜圖像自動識別的磨粒鏈自適應分割方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310675708.2
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103886579A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 武通海;吳虹堃;彭業(yè)萍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;西安凱碩電子科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

1.面向在線鐵譜圖像自動識別的磨粒鏈自適應分割方法，其特征在于，步驟如下：?

步驟一、將鐵譜傳感器所提供的透射光圖像和反射光圖像分別經過預處理轉換為二值化圖像和灰度化圖像；?

步驟二、采用反射光圖像Imgf進行基于灰度形態(tài)學的粗分割：?

識別灰度化圖像中的每條磨粒鏈，并采用內部標記和外部標記兩種控制標記符標記磨粒鏈中的可分割磨粒，進一步采用分水嶺變換獲得上述可分割磨粒的灰度分割線，并將此分割線疊加到對應的二值化圖像中實現粗分割；?

步驟三、針對上述粗分割后的二值化圖像進行精細——多尺度二值形態(tài)學分割：針對每條磨粒鏈采用變尺度的腐蝕-膨脹算法實現對大小磨粒的分割，獲得二值分割線；?

步驟四、將二值分割線疊加到原始的透射光圖像和反射光圖像即可獲得分割后的磨粒圖像。?

2.根據權利要求1所述的面向在線鐵譜圖像自動識別的磨粒鏈自適應分割方法，其特征在于：步驟一所述的反射光圖像灰度化是將圖像中每個像素點(x,y)的RGB值按照公式(1)計算獲得該點的灰度值，最終處理結果為灰度化圖像，?

公式(1)：

步驟一所述的透射光圖像二值化預處理包括灰度化、二值化、和?形態(tài)學去噪3個步驟，所述的灰度化參照公式(1)：將圖像中每個像素點(x,y)的RGB值按照公式(1)計算獲得該點的灰度值；所述的二值化是通過設定一個閾值，并通過公式(2)將整個圖像的像素值分成兩個部分，從而將圖像轉換為二值化圖像，?

公式(2)：

形態(tài)學去噪使用數學形態(tài)學里面的“腐蝕”與“膨脹”算子所構成的“開運算”和“閉運算”對二值圖像進行形態(tài)學濾波，去除無關的噪點。?

3.根據權利要求1所述的面向在線鐵譜圖像自動識別的磨粒鏈自適應分割方法，其特征在于：步驟二所述的灰度形態(tài)學的粗分割是以反射光灰度化圖像中的磨粒鏈灰度值為處理對象，通過提取灰度特征進行磨粒分割的方法，具體方法為：以透射光圖片二值化結果為參考，采用標記連通域方法獲取圖像中的每條磨粒鏈作為處理對象，計算磨粒鏈圖像的灰度梯度，繪制灰度梯度圖；應用最小強制方法進行局部極小值融合，從而獲得改進的極小值區(qū)域，即為所求內部標記符；對已經做了內部標記的圖像分別進行距離變換和分水嶺變換，獲得的分割線作為外部標記符；將所獲得的內外標記符疊加到梯度幅度圖像中對原梯度幅度圖像進行修改，使局部最小區(qū)域僅僅出現在標記的位置，即以標記符所處位置為新的極小值位置，同時其他局部最小區(qū)域將被增亮并刪除；以修改過的梯度幅度圖像為對象進行分水嶺分割獲得灰度形態(tài)學下的分割線；將所獲得分割線疊加至原始的透射光圖像?的預處理結果中，獲得粗分割結果。?

4.根據權利要求1所述的面向在線鐵譜圖像自動識別的磨粒鏈自適應分割方法，其特征在于：步驟三所述多尺度二值形態(tài)學分割通過分析像素點之間的邏輯位置關系來實現粘連磨粒的分割，其分析對象為經過初步分割的磨粒圖像，或者是未經過分割的粘連磨粒圖像，二值形態(tài)學多尺度分割過程分解為針對不同尺寸的粘連顆粒的分割過程，對于一條待分割磨粒鏈，對磨粒鏈中尺寸較小的粘連顆粒實行小尺度分割，分別經過“腐蝕”、“條件膨脹”、“獲得分割線結果”過程將所得到的分割線存儲至“分割結果”集合中；對尺寸較大的粘連顆粒實行大尺度分割，分別經過“腐蝕”、“條件膨脹”、“獲得分割線結果”過程將所得到的分割線存儲至“分割結果”集合中，不同尺度之間的分割過程互不影響，分割尺度通過腐蝕與膨脹次數來控制，在獲得每一個尺度下的分割結果后，疊加至原圖即可獲得最終的二值分割結果。?