[发明专利]一种棉花异性纤维彩色图像快速分割方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字图像处理技术领域，具体涉及一种棉花异性纤维彩色图像快速分割方法。

背景技术

棉花在采摘及运输加工等过程中，经常混有异性纤维，如化学纤维、丙纶丝、麻等，如果不及时检出，将会严重影响纺织品的质量。目前很多棉纺企业仍主要采用人工分拣的方法剔除异性纤维，具有主观性强、劳动成本高、检出率低的缺点。

在棉花异性纤维图像分割方面，主要有基于颜色特征、形状特征、纹理特征的方法及其这些特征混合的方法，这些方法都在一定程度上取得了不错的实验效果。但却存在着以下问题：一是部分算法是在实验室仿真环境下进行的，算法参数一般固定不变，但应用到实际系统中时，受光源、相机及不同批次棉花质量的影响，分割效果欠佳；二是部分算法过于复杂，计算时间较长，无法应用到实际的在线检测系统当中。

发明内容

本发明的目的是提供一种棉花异性纤维彩色图像快速分割方法，以解决现有方法对环境适应性差，分割计算时间较长的问题。

本发明采用的技术方案为，一种棉花异性纤维彩色图像快速分割方法，首先通过采集多幅不含异性纤维的棉花图像，计算其红、绿、蓝三色通道的平均值及方差；接着计算棉花图像的颜色色差并构造颜色色差查找表；然后采用线阵CCD相机获取待检测的棉花异性纤维彩色图像，再对其图像使用红、绿、蓝三色通通的平均值、方差及色差查找表进行分割，形成一个二值化的图像，并采用形态学中的腐蚀和膨胀运算去除较小的噪声点,即得到最终的棉花异性纤维彩色图像快速分割的二值图像。

本发明的特点还在于，分割方法具体按照以下步骤实施：

步骤1，采集多幅不含异性纤维的棉花图像，计算其红、绿、蓝三个颜色通道的均值(μ_R,μ_G,μ_B)和方差(σ_R,σ_G,σ_B)；

步骤2，将步骤1中采集的多幅不含异性纤维的棉花图像，构造766个平面方程，方程为R+G+B=C_i，其中C_i=0，1，…，765；然后计算在各平面上的棉花颜色的色差半径值r_i，其中i=0，1，…，765，并构造相应的棉花颜色色差查找表；

步骤3，采用线阵彩色CCD相机采集待检测的棉花异性纤维彩色图像，将该图像进行分割，得到一个二值化的图像，其中像素值为1的点表示是异性纤维点，值为0表示非异性纤维点；

步骤4，对步骤3得到的二值化图像，采用形态学中的腐蚀和膨胀运算去除其中噪声点，即得到最终的棉花异性纤维彩色图像快速分割的二值图像。

步骤1中的红、绿、蓝三个颜色通道的均值(μ_R,μ_G,μ_B)和方差(μ_R,μ_G,μ_B)的计算方法为，