交叉纖維的分離算法研究.pdf

1、服裝產(chǎn)品品質(zhì)很大程度受所用的纖維種類(lèi)和纖維混合比例確定。紡織品中主要采用的纖維為棉、毛、天絲、苧麻等。對(duì)紡織纖維的判別是我國(guó)紡織進(jìn)出口檢驗(yàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前基本上采用人工識(shí)別纖維的種類(lèi)以及混合比例。然而人工方法費(fèi)時(shí)，還存在不穩(wěn)定的人為因素。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提高，使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行纖維識(shí)別已成為可能，提取纖維屬性是其中的一個(gè)重要預(yù)處理。
　　 由于纖維樣本制作技術(shù)的限制，采集到的纖維圖像不可避免地存在纖維的重疊和交叉現(xiàn)象，而

2、纖維屬性的提取需要建立在單根纖維的基礎(chǔ)上，因此本文對(duì)分離纖維、提取單根纖維進(jìn)行研究。
　　 傳統(tǒng)的纖維分離算法都是基于單張二維圖像的，目前應(yīng)用較為廣泛的是基于交叉處各分支斜率的分離算法，該類(lèi)算法難以區(qū)分交叉纖維與分叉纖維。
　　 本文對(duì)交叉纖維和分叉纖維圖像在顯微鏡不同焦距下呈現(xiàn)出的清晰度差異，提出一種基于多焦面圖像處理的交叉纖維特征參數(shù)提取算法。利用一組同一場(chǎng)景不同焦距的纖維圖像，依據(jù)纖維圖像上像素點(diǎn)聚焦圖層號(hào)，獲得Z

3、方向的參數(shù)，利用同根纖維相鄰部分像素點(diǎn)在z方向坐標(biāo)基本一致，不同根纖維尤其是交叉處的不同根纖維像素點(diǎn)Z方向坐標(biāo)差異較大這一原理，根據(jù)纖維的(X，Y，Z)三維特性實(shí)現(xiàn)纖維分離。
　　 纖維分離系統(tǒng)首先讀入多層圖片，圖片由拍攝系統(tǒng)采集同一場(chǎng)景不同焦平面的一組圖像而來(lái)，其中圖層數(shù)要求能覆蓋纖維目標(biāo)的縱深。存儲(chǔ)多層圖像的基本信息，進(jìn)行纖維提取。根據(jù)清晰度表述對(duì)象及其特征，定義纖維像素點(diǎn)與其8鄰域像素點(diǎn)的方差值為該點(diǎn)的清晰度值。對(duì)不同焦距

4、下每一張圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)計(jì)算清晰度值，找出極大值所在的圖層號(hào)作為其Z方向坐標(biāo)值，并記錄清晰度極大值和對(duì)應(yīng)的圖層號(hào)。而后對(duì)記錄圖層號(hào)信息的圖像進(jìn)行背景分離、雜質(zhì)去除、纖維內(nèi)部空洞填充獲得清晰有效的纖維部分圖層號(hào)信息。因纖維骨架描述纖維形態(tài)，通過(guò)細(xì)化表獲得纖維骨架。去除其中無(wú)效信息，對(duì)有效骨架線段進(jìn)行分類(lèi)，獲得交叉骨架線段，構(gòu)建匹配表。依據(jù)像素點(diǎn)清晰度的定義可知纖維輪廓處的清晰度較大，其圖層號(hào)信息不易受干擾，正確率較高。故而在確定纖維輪廓