一种重叠类圆颗粒物的计数装置和方法

摘要

本发明涉及一种重叠类圆颗粒物的计数装置和方法，目的在于获得较高的计数精度，提高计数效率。重叠类圆颗粒物的计数装置包括CCD摄像机、DSP数据处理系统和LCD显示器；CCD摄像机，用于完成颗粒图像采集，并将图像信号送入DSP数据处理系统；DSP数据处理系统，包括DSP数字信号处理器，将CCD摄像机采集的模拟图像转化为数字图像信号，实现本文的图像处理算法，完成颗粒计数并显示计数结果；LCD显示器，与DSP数据处理系统输出连接，用于显示采集颗粒原图和分割后的结果，并且输出统计颗粒数量。

主权项

一种重叠类圆颗粒物的计数方法，包括下列步骤：用CCD摄像机拍摄平台上的颗粒图像，并将图像信号送入DSP数字信号处理器，DSP数字信号处理器对图像进行处理，并统计出颗粒数，输出颗粒数，其特征是，所述DSP数字信号处理器对图像进行处理，并统计出颗粒数的过程具体包括如下步骤：(A)采用HIS颜色空间对采集的图像预处理，分离出独立颗粒，提取所有的重叠颗粒块区域；(B)对这些块区域提取凹点、核心和欧拉数；所述凹点为类圆颗粒图像中发生重叠的目标区域在连接处形成的凹陷，重叠目标颗粒的边缘线的交点；(C)采用一对一支持向量机分类方法识别颗粒重叠类型；所述颗粒重叠类型分为串重叠、并重叠和两层并重叠三种颗粒重叠类型，串重叠指颗粒首尾相连，但没有围成一个封闭区域，并重叠是颗粒相互围成一个封闭的区域，两层并重叠是带有上下重叠的并重叠；识别是否存在颗粒重叠，如果没有颗粒重叠，则判断为独立颗粒，并对独立颗粒计数；如果存在重叠，将凹点数，核心数和欧拉数作为三维输入特征向量，核函数选用径向基函数，采用支持向量机模型进行串重叠、并重叠和两层并重叠三种颗粒重叠类型的识别；(D)识别颗粒重叠类型后，针对不同重叠类型的颗粒，分别构造相应的分割线：(D1)串重叠，配对凹点连线即为分割线；凹点配对的原则是成对间的直线距离局部最小、并且分处核心连线的两侧；(D2)并重叠，分割线为连接所述重叠颗粒块区域的中心与所求的凹点的连线；(D3)两层并重叠，将所有的凹点两两相连，连线即为所求的分割线；将重叠颗粒分离成独立颗粒后，统计独立颗粒个数。