基于數(shù)字圖像處理的羊絨與羊毛鑒別研究.pdf

1、本文研究主要依托中阿高校合作科研項目《中阿合作羊絨產(chǎn)業(yè)中羊絨纖維特征參數(shù)檢測方法研究》進(jìn)行，隨機(jī)選取寧夏靈武羊絨市場流通的羊絨與羊毛纖維作為研究對象，利用數(shù)字圖像采集系統(tǒng)采集兩類纖維各1500根的樣本圖像，結(jié)合數(shù)字圖像處理基本技術(shù)，對采集到的圖像進(jìn)行處理，得到單像素寬且邊緣連續(xù)的纖維鱗邊緣圖像，進(jìn)而提取表征纖維特性的8個特征參數(shù)和4個組合參數(shù)，統(tǒng)計分析各參數(shù)特性，最后運用貝葉斯理論建立了兩類纖維的鑒別模型，實現(xiàn)了羊絨與羊毛纖維的高精度自

2、動化鑒別。本文主要研究成果如下:
　　(1)研究了羊絨與羊毛纖維圖像光學(xué)采集條件，確定適宜的采集方式，即光學(xué)顯微鏡采用反射式照明方式，物鏡采用景深大、工作距離長的25倍物鏡、樣本制取須嚴(yán)格按照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO17751:2007進(jìn)行。
　　(2)研究確定了纖維圖像預(yù)處理的最佳方案:源圖像→圖像灰度化→邊緣增強(qiáng)→圖像去噪→邊緣提取→形態(tài)學(xué)處理。其中各階段的最佳處理方法為:圖像灰度化采用加權(quán)平均值法，邊緣增強(qiáng)采用拉普拉斯銳化，圖像

3、去噪采用中值濾波，二值化閾值采用128，形態(tài)學(xué)處理采用膨脹和細(xì)化。
　　(3)提取了表征兩類纖維特性的8個特征參數(shù)（即纖維直徑、鱗片高度、鱗片周長、鱗片面積、相對鱗片周長、相對鱗片面積、徑高比、方形度）和4個組合參數(shù)，即（dh）2、h2· Ad、（dh）2/Ad、（dh）2/（Ad·Pd）。在參數(shù)測量中，設(shè)計了分段測量纖維直徑的方法，該方法可有效克服纖維的彎曲給參數(shù)測量帶來的影響，其測量精度高于常用的三角形法和中軸線法。
　

4、　(4)重點對各參數(shù)的分布特征、兩類錯誤概率和相關(guān)性進(jìn)行了統(tǒng)計分析，研究發(fā)現(xiàn):各參數(shù)分布參數(shù)均服從正態(tài)分布;通過各參數(shù)的判別臨界值、兩類錯誤概率值、交疊面積，計算得8個特征參數(shù)正判率由大到小依次為，相對鱗片面積＞徑高比＞相對鱗片周長＞直徑＞鱗片高度＞方形度＞鱗片面積＞鱗片周長，4個組合參數(shù)正判率由大到小依次為，h2· Ad＞（dh)2＞（dh）2/Ad＞（dh）2/（Ad·Pd）;各參數(shù)間存在線性相關(guān)、線性無關(guān)、非線性相關(guān)三種關(guān)系。