基于數(shù)字圖像處理的羊毛測量與分類系統(tǒng).pdf

1、羊毛細(xì)度和曲率是羊毛檢驗(yàn)和分類中最為重要的測試指標(biāo)，同時(shí)又是綿羊育種中最為重要的經(jīng)濟(jì)形狀指標(biāo)。以往檢測人員多是用手工方法來測量羊絨毛的直徑，這不僅耗時(shí)耗力，而且需要培訓(xùn)專業(yè)人員，同時(shí)主觀影響大，所以迫切需要一個(gè)測量和識別羊毛的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)。 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于數(shù)字圖像處理的羊毛測量與分類系統(tǒng)，組成部分包括光學(xué)系統(tǒng)、圖像處理卡和基于圖像處理的全自動(dòng)羊毛測量與分類軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用成熟的數(shù)字圖像處理技術(shù)，首先對采集的

2、圖像進(jìn)行圖像灰度修正、圖像平滑和圖像銳化等圖像增強(qiáng)，具體作法是用直方圖修正圖像，K近鄰中波濾值平滑圖像，Canny邊緣檢測算子以提取出羊毛的邊緣；然后根據(jù)羊毛圖像的特點(diǎn)用基于高斯分布的聚類方法對增強(qiáng)后圖像進(jìn)行二值化，并對二值化圖像進(jìn)行一系列圖像預(yù)處理；接著基于細(xì)化提取羊毛骨架，并對提取到的骨架噪點(diǎn)用開閉操作處理；進(jìn)而再通過距離變換、三點(diǎn)法和八領(lǐng)域搜索算法計(jì)算骨架細(xì)度和曲率；最后基于貝葉斯分類決策方法通過羊毛的直徑和曲率兩種特征對羊毛圖像

3、進(jìn)行分類。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法測量時(shí)計(jì)算速度快，準(zhǔn)確率較高，而且分類因?yàn)椴捎没谧钚″e(cuò)誤率的貝葉斯法，所以可以方便、準(zhǔn)確和批量的處理羊毛圖像。 本文采用數(shù)字圖像處理技術(shù)對羊毛纖維細(xì)度進(jìn)行測量，可以大大緩解手工測量的工作強(qiáng)度，提高了測量與分類的精度與效率。常用的基于最小二乘法的直線擬合方法，不但計(jì)算量特別大，而且也引入了額外的處理誤差，包括擬合誤差等。每幅圖像包含纖維根數(shù)越多，誤差越明顯。本論文采用基于歐氏距離變換的方法繞過了直線