[发明专利]一种基于相位信息的纺织材料纤维直径测量方法

权利要求书

1.一种基于相位信息的纺织材料纤维直径测量方法，包括下列步骤：

步骤1：输入一幅扫描电子显微镜拍摄的纺织材料纤维图像I；

步骤2：采用改进的Kuwahara滤波方法对图像进行预处理；

步骤3：采用高低帽变换增强前景目标；

步骤4：使用基于相位一致性的特征检测算法对图像进行边缘检测并细化；

步骤5：进行边缘修复，包括检测并删除交叉点、毛刺、短线，对短边进行补断；

步骤6：进行边缘匹配，识别出单根纤维；

步骤7：根据纤维识别结果测量纤维的直径。

2.根据权利要求1所述基于相位信息的纺织材料纤维直径测量方法，其特征在于，步骤2中，采用改进的Kuwahara滤波器对图像进行滤波，具体方法是：

步骤2-1：对于图像中的每个像素点(x₀，y₀)，将其邻域均匀地分成8个扇形区域，分别计算每个扇区上局部加权均值m_i以及局部加权标准差s_i；

步骤2-2：计算(x₀，y₀)点的滤波输出：

其中，q是滤波参数。

3.根据权利要求1所述基于相位信息的纺织材料纤维直径测量方法，其特征在于，步骤3中，采用高低帽变换增强前景目标，具体方法是：

步骤3-1：对滤波后的图像f进行高帽变换T(f)＝f-(fοb)，b是结构元素；

步骤3-2：对滤波后的图像f进行低帽变换B(f)＝(f·b)-f，b是结构元素；

步骤3-3：将滤波后的图像加上高帽变换之后的结果，再减去低帽变换之后的结果，得到增强结果E(f)＝f+T(f)-B(f)。

4.根据权利要求1所述基于相位信息的纺织材料纤维直径测量方法，其特征在于，步骤4中，利用相位信息对纤维图像进行边缘检测步骤如下：

步骤4-1：对采集到的纤维图像进行傅里叶变换；

步骤4-2：构造角向滤波器G(θ)，其中θ为方向角，并利用该滤波器对纤维图像的傅里叶系数进行p个方向的滤波；

步骤4-3：构造径向滤波器H(ω)，其中ω为角频率，对利用角向滤波器处理后的纤维图像分别在s个不同尺度上进行滤波；

步骤4-4：对滤波后的纤维图像，计算每个点在p个尺度s个方向上叠加的局部能量和傅里叶分量的幅度总和；

步骤4-5：计算纤维图像的相位一致性矩阵，并将该矩阵转换成灰度图像作为输出结果。