[發明專利]一種基于相位信息的紡織材料纖維直徑測量方法

在審

• 申請號: 201810119923.7
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108305287A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 張芳;肖志濤;吳玥;吳駿;耿磊;劉彥北;王雯;田紅霞
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T5/10;G01B11/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于相位信息的紡織材料纖維直徑測量方法，包括下列步驟：

步驟1：輸入一幅掃描電子顯微鏡拍攝的紡織材料纖維圖像I；

步驟2：采用改進的Kuwahara濾波方法對圖像進行預處理；

步驟3：采用高低帽變換增強前景目標；

步驟4：使用基于相位一致性的特征檢測算法對圖像進行邊緣檢測并細化；

步驟5：進行邊緣修復，包括檢測并刪除交叉點、毛刺、短線，對短邊進行補斷；

步驟6：進行邊緣匹配，識別出單根纖維；

步驟7：根據纖維識別結果測量纖維的直徑。

2.根據權利要求1所述基于相位信息的紡織材料纖維直徑測量方法，其特征在于，步驟2中，采用改進的Kuwahara濾波器對圖像進行濾波，具體方法是：

步驟2-1：對于圖像中的每個像素點(x₀，y₀)，將其鄰域均勻地分成8個扇形區域，分別計算每個扇區上局部加權均值m_i以及局部加權標準差s_i；

步驟2-2：計算(x₀，y₀)點的濾波輸出：

其中，q是濾波參數。

3.根據權利要求1所述基于相位信息的紡織材料纖維直徑測量方法，其特征在于，步驟3中，采用高低帽變換增強前景目標，具體方法是：

步驟3-1：對濾波后的圖像f進行高帽變換T(f)＝f-(fοb)，b是結構元素；

步驟3-2：對濾波后的圖像f進行低帽變換B(f)＝(f·b)-f，b是結構元素；

步驟3-3：將濾波后的圖像加上高帽變換之后的結果，再減去低帽變換之后的結果，得到增強結果E(f)＝f+T(f)-B(f)。

4.根據權利要求1所述基于相位信息的紡織材料纖維直徑測量方法，其特征在于，步驟4中，利用相位信息對纖維圖像進行邊緣檢測步驟如下：

步驟4-1：對采集到的纖維圖像進行傅里葉變換；

步驟4-2：構造角向濾波器G(θ)，其中θ為方向角，并利用該濾波器對纖維圖像的傅里葉系數進行p個方向的濾波；

步驟4-3：構造徑向濾波器H(ω)，其中ω為角頻率，對利用角向濾波器處理后的纖維圖像分別在s個不同尺度上進行濾波；

步驟4-4：對濾波后的纖維圖像，計算每個點在p個尺度s個方向上疊加的局部能量和傅里葉分量的幅度總和；

步驟4-5：計算纖維圖像的相位一致性矩陣，并將該矩陣轉換成灰度圖像作為輸出結果。