[发明专利]一种纳米线数量统计方法及系统

说明书

本发明提供了一种纳米线数量统计方法及系统。该方法包括：获取待统计的纳米线图像；对纳米线图像进行预处理，得到预处理后的图像；对预处理后的图像进行细化，提取纳米线骨架，得到细化后的纳米线图像；统计细化后的纳米线图像中的端点数量和孤立点数量；识别细化后的纳米线图像中的节点；将节点连通距离小于预设阈值的两个节点合并，将合并处理后的所有节点均标记为合并后节点；在合并后节点中识别邻域包含奇数个前景点的节点，得到奇连接合并后节点的数量；利用端点数量、孤立点数量以及奇连接合并后节点的数量计算纳米线的数量。本发明能够避免大量多余短线的产生，提高纳米线数量统计的准确性。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种纳米线数量统计方法及系统。

背景技术

自从Lijima在1991年首次报道了碳纳米线这种一维纳米材料，一维纳米材料就迅速成为专家学者们关注的焦点。随着研究的深入，各类新的纳米线材料都层出不穷。在各种应用中，纳米线的尺寸和密度通常是影响其性能的重要参数。然而，由于它们的高密度和高重叠率，很难准确计算出实际的纳米线数量。从而，很难获得实际的纳米线密度等数据，进而影响分析密度与应用性能的关系。

为了准确获取纳米线的数量，可以利用图像处理技术先识别线状物体，然后计算其特征参数来实现。然而，传统的图像细化算法在这一应用中存在着一些缺陷，例如容易产生大量多余的短线，从而影响纳米线数量统计的准确性。

发明内容

基于此，有必要提供一种纳米线数量统计方法及系统，避免大量多余短线的产生，提高纳米线数量统计的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种纳米线数量统计方法，包括：

获取待统计的纳米线图像；

对所述纳米线图像进行预处理，得到预处理后的图像；

对所述预处理后的图像进行细化，提取纳米线骨架，得到细化后的纳米线图像；

统计所述细化后的纳米线图像中的端点数量和孤立点数量；

识别所述细化后的纳米线图像中的节点；

将节点连通距离小于预设阈值的两个节点合并，将合并处理后的所有节点均标记为合并后节点；

在所述合并后节点中识别邻域包含奇数个前景点的节点，得到奇连接合并后节点的数量；

利用所述端点数量、所述孤立点数量以及所述奇连接合并后节点的数量计算纳米线的数量，计算公式如下：

m＝∑(D+J_odd)/2+G

其中m为纳米线的数量，D为端点数量，G为孤立点数量，J_odd为奇连接合并后节点的数量。

可选的，所述对所述纳米线图像进行预处理，得到预处理后的图像，具体包括：

将所述纳米线图像调整为灰度图像；

利用灰度直方图确定所述灰度图像的灰度阈值；

根据所述灰度阈值采用阈值分割方法将所述灰度图像转换成二值图像；

对所述二值图像进行开操作和闭操作，得到所述预处理后的图像。

可选的，所述对所述预处理后的图像进行细化，提取纳米线骨架，得到细化后的纳米线图像，具体包括：

将所述预处理后的图像中的纳米线区域的边缘像素点变为背景像素点，直到剩余的纳米线区域的像素点均为边缘像素点。

可选的，所述统计所述细化后的纳米线图像中的端点数量和孤立点数量，具体包括：