[发明专利]基于圆形蒙版面积比率判别的粘连颗粒图像凹点分割方法

摘要

本发明涉及一种基于圆形蒙版面积比率判别的粘连颗粒图像凹点分割方法，包括如下步骤：步骤1)图像预处理，获得颗粒图像的二值图；步骤2)凹点粗略检测，得到颗粒图像的角点图像；步骤3)凹点精确检测，利用面积比率的方法获得区域轮廓中所有可用于颗粒分割的凹点；步骤4)凹点配对，选取的凹点对作为粘连颗粒图像的分割点；步骤5)构造颗粒的分割线，获得单个颗粒的轮廓坐标，结合两个分割点的坐标，得到完整的颗粒轮廓。本发明将角点检测方法与基于凹点分析的方法相结合，避免了单纯利用基于面积的凹点搜索所带来的运算量问题，参数设置少，不需要进行大量样本训练，同时能够对分割路径进行重新规划，可适应图像的不同形状和尺寸变化。

主权项

1.一种基于圆形蒙版面积比率判别的粘连颗粒图像凹点分割方法，其特征是包括如下步骤：步骤1)图像预处理，将采集到的颗粒图像进行二值化处理，获得颗粒图像的二值图；步骤2)凹点粗略检测，利用角点检测的方法对颗粒图像的二值图进行处理，得出图像的边缘二值图以及边缘轮廓，筛选出曲率变化明显的角点，得到颗粒图像的角点图像；步骤3)凹点精确检测，对颗粒图像的角点图像进行处理，筛选掉凸点和凹度小的凹点，利用面积比率的方法获得区域轮廓中所有可用于颗粒分割的凹点；步骤4)凹点配对，基于灰度投影的方法对得到的凹点进行配对，获取潜在的凹点对，并结合距离最近原则选取最终的凹点对，将最终选取的凹点对作为粘连颗粒图像的分割点；步骤5)构造颗粒的分割线，获得单个颗粒的轮廓坐标，结合两个分割点的坐标，采用三点拟合圆形的方法获得不同的圆弧，对圆弧形成的弧形区域进行像素填充并计算填充后颗粒增加的面积，选择颗粒增加面积小的圆弧作为最终拟合的颗粒的圆弧，得到完整的颗粒轮廓；步骤3)中所述面积比率的方法包括如下步骤：步骤3.1)获得角点的索引和坐标，设置颗粒半径的1/4‑1/2作为圆形蒙版半径；步骤3.2)依次将序列角点的坐标作为圆形蒙版的圆心，抠取对应颗粒图像中的区域作为目标区域；步骤3.3)计算圆形蒙版中与目标区域对应的白色区域的像素个数，以像素个数作为面积，获得白色区域面积；步骤3.4)计算白色区域在圆形蒙版中的面积比率；步骤3.5)依据颗粒个数，并设置面积比率的阈值，筛选出候选的用于分割的凹点；步骤3.6)以凹点邻域[m×m]区域作为搜索区域，筛选该区域中属于颗粒边界上的点，然后以该边界点为圆心重新计算比率，并且选择一个该区域中面积比率最大的点作为最终候选点。