纤维宽度精确测量方法技术

本发明专利技术公开了纤维宽度精确测量方法，主要步骤为：1)对原始纤维图片进行二值化处理，从而初步确定纤维轮廓；2)对纤维原始图片进行纵向采样，并将采样得到的原始像素数据输入到低通滤波器中，保留低频原始像素数据，并获取低频原始像素数据的特征信号；3)基于纵向采样数据的特征信号，确定纤维边界；4)计算采样点的纤维宽度，即纤维上边界和下边界距离；5)利用K‑Means方法对采样点的纤维宽度进行评估，得到纤维的有效采样宽度。本发明专利技术能够在显微镜获取纤维图片失焦的情况下，精确测量纤维宽度。

【技术实现步骤摘要】
纤维宽度精确测量方法
本专利技术涉及纺织品成分检测领域，具体是纤维宽度精确测量方法。
技术介绍
目前，传统的纺织品成分检测中显微镜观察法主要由人工实施。显微镜观察法主要通过显微镜获取采样玻片中的形态，人工根据规定的标准进行识别，并测量纤维的宽度。在显微镜观察法中，由于显微镜的景深较浅，导致部分纤维边界模糊难以界定。在传统的方法中，人工将重新对焦以获得清晰的纤维边界。综上所述，亟需研究能够精确测量模糊边界得纤维宽度测量方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，纤维宽度精确测量方法，主要包括以下步骤：1)获取电子显微镜拍摄的原始纤维图片。2)对原始纤维图片进行二值化处理，从而初步确定纤维轮廓，主要步骤如下：2.1)对原始纤维图片进行卷积处理，获取原始纤维图片中心像素与相邻像素的关系，并绘制特征图。2.2)计算不同特征图中同一位置的差异情况，得到中心像素的梯度变化情况，并绘制纤维梯度图，2.3)对特征图进行亮度矫正。...

【技术保护点】
1.纤维宽度精确测量方法，其特征在于，主要包括以下步骤：/n1)获取电子显微镜拍摄的所述原始纤维图片；/n2)对原始纤维图片进行二值化处理，从而初步确定纤维轮廓；/n3)对纤维原始图片进行纵向采样，并将采样得到的原始像素数据输入到低通滤波器中，保留低频原始像素数据，并获取低频原始像素数据的特征信号。/n4)基于纵向采样数据的特征信号，确定纤维边界；/n5)计算采样点的纤维宽度，即纤维上边界和下边界距离；/n6)利用K-Means方法对采样点的纤维宽度进行评估，得到纤维的有效采样宽度。/n

【技术特征摘要】
20200107 CN 20201001195901.纤维宽度精确测量方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
1)获取电子显微镜拍摄的所述原始纤维图片；
2)对原始纤维图片进行二值化处理，从而初步确定纤维轮廓；
3)对纤维原始图片进行纵向采样，并将采样得到的原始像素数据输入到低通滤波器中，保留低频原始像素数据，并获取低频原始像素数据的特征信号。
4)基于纵向采样数据的特征信号，确定纤维边界；
5)计算采样点的纤维宽度，即纤维上边界和下边界距离；
6)利用K-Means方法对采样点的纤维宽度进行评估，得到纤维的有效采样宽度。


2.根据权利要求1或2所述的纤维宽度精确测量方法，其特征在于：初步确定纤维轮廓的主要步骤如下：
1)对原始纤维图片进行卷积处理，获取原始纤维图片中心像素与相邻像素的关系，并绘制特征图；
2)计算不同特征图中同一位置的差异情况，得到中心像素的梯度变化情况，并绘制纤维梯度图，
3)对特征图进行亮度矫正；
4)根据亮度矫正之后的像素梯度进行二值化处理，得到纤维二值图片；
5)对纤维二值图片进行形态学膨胀和腐蚀，消除纤维轮廓边缘的斑点，得到纤维的轮廓图片。


3.根据权利要求2所述的纤维宽度精确测量方法，其特征在于：对特征图进行亮度矫正的方法为Gamma图片亮度校正方法；
亮度矫正后，像素点亮度O(r,c)如下所示：



式中，Imax为特征图中的最大梯度；I(r,c)为当前像素点对应梯度；γ为设定的校正值。


4.根据权利要求1所述的纤维宽度精确测量方法，其特征在于，确定纤维边界的主要步骤如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：高茂胜，余娟，杨知方，董育霖，林佳鹏，龚晟，王文，
申请(专利权)人：重庆大学，广州冠图视觉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50