一种密集固体核径迹的粘连分离方法

摘要

本发明公开了一种密集固体核径迹的粘连分离算法，包括以下步骤：（1）图像对比度增强；（2）扩展极大值分割；（3）面积比例粘连分离：（4）特殊粘连分离。本发明的算法能有效解决径迹图像中的噪声及非径迹杂质的去除、颗粒度差异大的径迹的处理、粘连严重、内部灰度不均匀的径迹的准确分离问题，同时能提升粘连分离速度。

主权项

一种密集固体核径迹的粘连分离方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)图像对比度增强：对整幅图像归一化并扩展到0‑255范围，在不引入噪声的情况下，增强浅灰色小径迹与背景的灰度对比度；具体方法为：先降低整幅固体核径迹图像F1的灰度，得到图像F2，将F2归一化到0‑1范围内，再乘以255，得到图像F3；(2)扩展极大值分割：增强图像的对比度后，采用扩展极大值分割法对图像进行测地重建，对重建结果图进行H极大值变换，对变换结果进行区域极大值变换，再二值化径迹图像，获取初始的径迹连通区域；并结合形状因子和面积的阈值，去除非径迹杂质；具体方法为：A21、对增强图像F3采用扩展极大值分割算法将图像二值化，获取初始的径迹连通区域轮廓，计算连通区域的形状因子PE，如式(1)；PE＝4πA/C²   (1)其中，A是轮廓所在连通域的面积，C是轮廓所在连通域的周长；A22、为形状因子PE和面积A分别设置阈值T1和T2，若PE大于T1且A大于T2，则连通区域为径迹，否则，连通区域为非径迹的杂质，去除非径迹的杂质，得到分割图像F4；(3)面积比例粘连分离：对于分割结果图像内部中心有孔洞的初始径迹连通区域，采用形态学方法迭代膨胀初始连通区域的每一孔洞，当孔洞与其对应的原始径迹基本重合时，停止膨胀，对孔洞轮廓进行椭圆拟合，此时孔洞的轮廓即可作为原始径迹的轮廓；对每个孔洞进行同样处理，即可得到粘连径迹中单个径迹的轮廓，从而分离粘连径迹；具体方法为：A31、对分割图像F4内部具有孔洞的每个初始连通区域Oi，填充孔洞得到填充图，提取其中一个孔洞Hi得到孔洞图；A32、计算孔洞的面积Area(Hi)，对孔洞图与填充图求交集，计算交集的面积Area(Hi∩Oi)；A33、判断孔洞与交集的面积之比Area(Hi)/Area(Hi∩Oi)是否大于1，若不大于1，则孔洞比其对应的径迹小，对孔洞进行一次膨胀，返回A32；否则，膨胀结束，提取孔洞轮廓，对轮廓进行椭圆拟合，即得到单个径迹的轮廓；A34、采用A31‑A33的顺序对分割图像F4内部具有孔洞的所有初始连通区域进行处理，即可得到所有图像内部具有孔洞的径迹的轮廓；(4)特殊粘连分离；A41、对于图像边缘处的初始径迹连通区域，提取其初始径迹连通区域后，补充不完整孔洞缺口，以边缘为对称轴，对连通区域进行对称贴补，填充贴补后径迹目标的真实孔洞；A42、对对称贴补并填充孔洞后的图进行城市街区距离变换，以孔洞核心处的距离值为形态学结构元素的大小，膨胀孔洞，提取孔洞轮廓并进行椭圆拟合，即可得到单个径迹的轮廓，从而分离粘连径迹；A43、对图像内部的单个无孔洞径迹，用3*3的模板对其轮廓进行高斯平滑处理，然后将平滑后的结果作为单个径迹的轮廓。