[发明专利]一种基于图像处理的空载率计算方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的空载率计算方法，其特征在于，包括步骤：

对货车X射线扫描原始图像进行第一次二值化，得到第一图像；

根据第一图像信息，对原始图像进行第二次二值化以去除背景干扰，得到第二图像；

对第二图像进行反色处理，得到第三图像，求取第三图像中最大连通域和它的外接矩形以确定货箱部分的位置，记录外接矩形的宽w和高h；

对第二图像进行形态学运算以去除干扰区域，得到第四图像；

在第四图像上提取最大连通域所在外接矩形中白色像素点个数n；

计算空载率r＝n/(w*h)；

使用大津法对货车X射线扫描原始图像I₁进行第一次二值化，方法是：

(1-1)计算I₁的灰度直方图，并对直方图进行归一化处理；

(1-2)记二值化阈值为i，初始值i＝0；

(1-3)通过归一化的直方图，统计0到i灰度级的像素所占整幅图像的比例w₀，假设像素值在此范围的像素叫做前景像素，并统计前景像素的平均灰度u₀；统计i到255灰度级的像素所占整幅图像的比例w₁，假设像素值在此范围的像素叫做背景像素，并统计背景像素的平均灰度u₁；在这里，设图像的总平均灰度为u₂，类间方差记为g，则有：

u₂＝w₀*u₀+w₁*u₁    (1)

g＝w₀(u₀-u₂)²+w₁(u₁-u₂)²    (2)

将u₂带入g中，可得：

g＝w₀w₁(u₀-u₁)²    (3)

(1-4)记录g的值，然后将i的取值增加1，重复步骤(1-3)，当i的取值为256时结束循环；

(1-5)将最大的g值对应的i值作为图像的阈值。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的空载率计算方法，其特征在于，根据第一图像信息，对原始像进行第二次二值化，方法是：

(2-1)记第一图像I₂的长和宽分别为a和b，新建数组p，令其长度为a*b，对p中的所有元素赋初值-1；

(2-2)设I₂(x,y)为I₂中坐标(x,y)的点所对应的像素值，I₁(x,y)为原始图像I₁中坐标(x,y)的点所对应的像素值，遍历I₂中的所有像素，若I₂(x,y)＝0，则将I₁(x,y)记入p；

(2-3)对p中所有不等于-1的元素使用大津法求阈值k，其中灰度范围取0到255，像素总数取p中不等于-1的元素个数；

(2-4)使用阈值k对I₁进行二值化处理，得到第二图像I₃。

3.根据权利要求1所述的基于图像处理的空载率计算方法，其特征在于，对第二图像进行形态学运算以去除干扰区域，方法是：

使用c*c的矩阵对第二图像进行闭运算，然后使用相同的矩阵再做一次开运算，得到第四图像。