基于欧氏距离和图像分块的羊毛直径检测方法

摘要

本发明公开了一种基于欧式距离和图像分块的羊毛直径检测方法，其步骤为：(1)计算机读取图像采集卡从数字摄相机采集的灰度图像矩阵；(2)对采集的灰度图像矩阵通过中值滤波公式得到滤波图像；(3)二值化；(4)图像切割分块；(5)分块提取筛选；(6)欧氏距离变换；(7)半径计算；(8)原图标注；(9)计算羊毛纤维平均直径。本发明可应用于羊毛纤维质量测量领域，通过图像处理技术实现高速连续地从切片图像中测量出纤维直径数据。由于本发明采用带状图像稳定性分析的方法，并充分利用图像分块方法减少欧氏距离变换的计算量，因此具有测量精度高，测量速度快的特点。测量精度可达±0.1μm，测量速度每秒300根纤维。

主权项

基于欧氏距离和图像分块的羊毛直径检测方法，包括如下步骤：(1)计算机读取图像采集卡从数字摄相机采集的灰度图像矩阵；(2)对采集的灰度图像矩阵通过中值滤波公式得到滤波图像；(3)二值化3a)对滤波图像通过最大类间方差法公式求出最佳分割阈值；3b)根据最佳分割阈值，将滤波图像通过二值公式实现二值化，得到二值图像；(4)图像切割分块按分块分辨率将二值图像进行分块，得到以分块为单元的图像矩阵；(5)分块提取筛选5a)对图像矩阵按行依次选取每一分块图像；5b)以每一分块图像的左上角顶点为起点，以顺时针绕分块图像边缘一周为路径，统计边缘像素点值变化次数，得到一组变化次数值；5c)选取所有变化次数值等于4的分块图像作为半径计算的图像分块；(6)欧氏距离变换将半径计算的图像分块通过二维欧氏距离变换公式求得距离变换矩阵；(7)半径计算7a)对距离变换矩阵的每行取极大值，得到一维半径矩阵；7b)在一维半径矩阵中，对所有元素分别按照相邻间隔为0、1、2、3的间距求差值，取差值的绝对值结果构成相应的差分向量d0、d1、d2、d3；7c)选取差分向量d0、d1、d2、d3中所有小于0.5的元素，将一维半径矩阵中与之对应的半径元素构成待加权半径R0、R1、R2、R3；7d)将待加权半径R0、R1、R2、R3加权平均，得到最终半径值；7e)对所有求得的最终半径值分别乘2，得到相应的羊毛直径值；(8)原图标注在原羊毛纤维的灰度图像矩阵上标注所有求得的羊毛直径值；(9)计算羊毛纤维平均直径9a)将所有羊毛直径值分别乘1.5，得到实际羊毛直径值；9b)对所有实际羊毛直径值取平均，得到羊毛纤维的平均直径；9c)输出羊毛纤维的平均直径到计算机。