[发明专利]基于欧氏距离和图像分块的羊毛直径检测方法

权利要求书

1.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。

2.根据权利要求1所述的基于欧氏距离和图像分块的羊毛直径检测方法，其特征在于，步骤(2)中所述的中值滤波公式如下：

g(x，y)＝med{f(x-k，y-l)}，(k，l∈W)

其中，g(x，y)表示滤波图像，x、y表示滤波图像矩阵的行、列序号值，med表示中值滤波，f(x，y)表示原图像，k、l表示二维滤波模板W的尺寸，本发明实施例中采用k＝3、l＝3的滤波窗口对图像进行中值滤波。

3.根据权利要求1所述的基于欧氏距离和图像分块的羊毛直径检测方法，其特征在于，步骤3a)中所述的最大类间方差法公式如下：

g=argmax0≤T≤255[G(T)]]]>

其中，g表示图像最佳分割阈值，arg max表示使得函数G(T)最大时T的取值，T表示滤波图像前景和背景的分割阈值，G(T)表示滤波图像背景和前景两类像素的类间方差。