[发明专利]一种异形纤维的尺度形状特征的提取方法

权利要求书

1.一种异形纤维的尺度形状特征的提取方法，其特征在于：利用提取设备，由 控制软件经串行口分别对三维自动载物台XYZ方向的步进电机控制，实现载物平 台在水平和垂直方向的移动控制，使光学显微镜工作在最佳聚焦状态；然后对异 形纤维自动分类，包括图像分割，链码表示，三角形面积(TAR)计算，三角形负 面积(TARN)表示，三角形正面积(TARP)表示，异形纤维分类，然后进行图像采 集，图像采集是采集异形纤维样片目标范围的图像内容，实现步骤是先收索目标 区域，全自动扫描目标定位，对寻找到目标自动聚焦采集分图像，然后大图拼接， 得到异形纤维横截面的全景图，全自动扫描目标定位是在载物台运动的过程中， 计算机不断计算每一个区域图像灰度的方差，对纤维目标进行锁定，载玻片的图 像灰度比较浅，而且变化不大，其方差近似相等，数值较小，纤维目标区域的图 像灰度较深，且变化较大，其方差增大，根据方差的变化区分载波片和目标区域， 保存下纤维目标区域的起点坐标和终点坐标，锁定纤维目标区域，实现扫描目标 的全自动定位；

采集分图像，需要和毗连的图像间有一公有的重叠区域，系统中每一个分图 像的大小为640*480像素，左右的重叠部分取128个像素，上下的重叠部分取 98个像素，这样目标区域被划分为多个分图像子图，计算机控制移动载物台聚 焦自动采集分图像信息数据，同时记录下分图像的坐标和序号，这些信息用于确 定分图像在全景图缝合中的位置，以便后续拼图；

其提取方法的步骤如下：给定‘异形纤维横截向样片’，‘装配三维自动平载 物台的显微镜’经‘连续迂回图像采集’、‘自动聚焦’到对图像进行‘是图像目 标？’判断，如果否，返回到‘连续迂回图像采集’如果是，到‘分图像采集’ 进行分图像采集，然后返回到‘连续迂回图像采集’继续采集，直到分图像采集 结束进到‘大图拼接’，得到‘清晰的纤维图像全景图’、经对采集到的图像进行 ‘图像分割’、‘链码表示’‘TAR计算’、‘提取TARN’、‘提取TARP’、‘纤维几何 形状确定’最后‘纤维分类、统计’。

2.如权利要求1所述的异形纤维的尺度形状特征的提取方法，其特征在于：所 述的异形纤维自动分类，包括得到异形纤维的几何形状给出纤维的分类结果；从 采集到的纤维图像中提取纤维的轮廓信息；用链码形式表示纤维图像的边沿信 息；三角形面积TAR计算；沿纤维边沿按逆时针方向计算不同尺度对应的三角形 面积。

3.如权利要求2所述的异形纤维的尺度形状特征的提取方法，其特征在于：所 述的计算不同尺度对应的三角形面积：1)、三角形负面积TARN表示：反映纤维 边沿的凹陷特征；2)、三角形正面积TARP表示：表征纤维边沿的凸起特征；3)、 异形纤维分类：根据TARN和TARP的特征得出异形纤维的边沿几何形状，实现异 形纤维种类的分类；4)、计算得到异形纤维的混合比例。

4.如权利要求1所述的异形纤维的尺度形状特征的提取方法，其特征在于：所 述的图像采集，是采集异形纤维样片目标范围的图像内容，先收索目标区域，全 自动扫描目标定位，对寻找到目标自动聚焦采集分图像，然后大图拼接，得到异 形纤维横截面的全景图。

5.如权利要求1或4所述的异形纤维的尺度形状特征的提取方法，其特征在 于：所述的分图像采集，为保证纤维目标图像的清晰度，整个目标纤维的横截面 不可能一次全部采集到，而采用分图像采集的方法，在对分图像进行拼接时不遗 漏纤维截面的信息。