[发明专利]叶型孔图像的轮廓型线提取与分割方法及系统、设备、存储介质

权利要求书

1.一种叶型孔图像的轮廓型线提取与分割方法，其特征在于，包括以下内容：

对采集到的叶型孔图像进行滤波降噪处理；

将经过滤波降噪处理后的叶型孔图像划分为前景区域和背景区域，前景区域为叶型孔区域；

将前景区域分解为多个互不相连的子区域，并选择面积最大的子区域作为目标区域，所述目标区域为一个完整的叶型孔；

提取出目标区域的像素级边缘；

对像素级边缘进行平滑处理，平滑处理获得的叶型孔的亚像素级边缘作为叶型孔的完整轮廓型线；

对叶型孔的完整轮廓型线进行两次轮廓型线分割和合并，得到由多条圆弧段拟合而成的轮廓型线；

对轮廓型线中的多条圆弧段进行整理和排序，分别提取出前缘曲线、后缘曲线、叶盆曲线和叶背曲线。

2.如权利要求1所述的叶型孔图像的轮廓型线提取与分割方法，其特征在于，所述对叶型孔的完整轮廓型线进行两次轮廓型线分割和合并，得到由多条圆弧段拟合而成的轮廓型线的过程具体包括以下内容：

采用Ramer算法并设定第一距离阈值对叶型孔的完整轮廓型线进行第一次分割，将其分割成若干条轮廓段，并将每条轮廓段用一条直线段来替代；

采用圆弧方程对相邻两条轮廓段的数据点进行第一次拟合以得到一条圆弧段，若拟合得到的圆弧段与这两条轮廓段之间的最大距离小于等于相应的两条直线段与这两条轮廓段之间的最大距离，则采用圆弧段替代相邻的两条轮廓段，否则，仍然采用两条直线段来替代相应的两条轮廓段，不断迭代，整个叶型孔轮廓型线被分割成多条轮廓段，每条轮廓段用直线段或者圆弧段替代；

采用Ramer算法并设定第二距离值对第一次拟合过程中用直线段替代的那些轮廓段进行第二次分割，将其分割为新的轮廓段，并将每条新的轮廓段用直线段来替代，其中，第二距离值小于第一距离值；

采用圆弧方程对第二次分割得到的新的轮廓段进行第二次迭代拟合，最终得到由多条圆弧段拟合而成的轮廓型线。

3.如权利要求2所述的叶型孔图像的轮廓型线提取与分割方法，其特征在于，所述采用圆弧方程对相邻的两条轮廓段进行第一次拟合以得到一条圆弧段的过程具体包括以下内容：

设相邻两条轮廓段上的数据点的坐标分别为(u₁,v₁)、(u₂,v₂)、…、(u_n,v_n)，其中，(u₁,v₁)和(u_n,v_n)分别为起点坐标和终点坐标，n为两条轮廓段上的数据点数目，则在二维平面坐标系o-uv中，圆弧方程的表达式为：

(u-u₀)²+(v-v₀)²＝R²，u∈[u₁,u_n]且v∈[v₁,v_n]

其中，u₀、v₀和R为未知数，(u₀,v₀)为圆弧段所在圆周的圆心坐标，R为圆弧所在圆周的半径，由数据点(u₁,v₁)、(u₂,v₂)、…、(u_n,v_n)和圆弧方程的表达式构成如下目标函数f：

基于最小二乘法求解出使目标函数f取得极小值的u₀、v₀和R，从而得到由相邻的两条轮廓段上的数据点拟合而成的圆弧段。

4.如权利要求1所述的叶型孔图像的轮廓型线提取与分割方法，其特征在于，所述对轮廓型线中的多条圆弧段进行整理和排序，分别提取出前缘曲线、后缘曲线、叶盆曲线和叶背曲线的过程具体包括以下内容：

以各个圆弧段的最小外接矩形左上角的行坐标按升序排列，则排在最后的圆弧段即为前缘曲线；

以各个轮廓段的最小外接矩形右上角的列坐标按升序排列，则排在最后的圆弧段为后缘曲线；

将前缘曲线和后缘曲线从轮廓型线中分离出来，将剩余的相邻轮廓段进行联合，得到叶盆曲线和叶背曲线。