[发明专利]一种微纳米颗粒分散分布的分析评估方法

权利要求书

1.一种微纳米颗粒分散分布的分析评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采集微纳米颗粒显微图像，并进行灰度化处理，得到灰度图像；

（2）采用OTSU大津法对所述灰度图像进行处理，得到二值化图像，去除所述二值化图像中的杂质点和无效连通域；

（3）利用形态学运算处理所述二值化图像，分离相连的连通域，并填补连通域中的孔洞；

（4）添加虚拟颗粒，对添加虚拟颗粒后的图像采用分水岭算法进行图像分割，获得分割后的特征连通域；

（5）计算所述特征连通域的相关数据；

（6）对所述微纳米颗粒分散分布进行评估。

2.根据权利要求1所述的微纳米颗粒分散分布的分析评估方法，其特征在于，步骤（3）中分离相连的连通域，包括以下步骤：

（31）在所有连通域中，寻找像素面积大于1.5A的连通域，其中A为单个微纳米颗粒的标准连通域像素面积范围，所述像素面积大于1.5A的连通域为两个或两个以上所述微纳米颗粒相连的连通域；

（32）选择像素值为1的结构元素，对所述像素面积大于1.5A的连通域进行腐蚀，并重新进行分析，如果所述像素面积大于1.5A的连通域被分割为两个或两个以上的连通域，所述像素面积大于1.5A的连通域为两个或两个以上所述微纳米颗粒相邻的连通域，所述相邻是指所述微纳米颗粒至少相隔一个像素形成的界线；如果所述像素面积大于1.5A的连通域没有被分割，所述像素面积大于1.5A的连通域为两个或两个以上所述微纳米颗粒团聚的连通域。

3.根据权利要求1所述的微纳米颗粒分散分布的分析评估方法，其特征在于，步骤（3）中填补连通域中的孔洞，包括以下步骤：

（33）在所有连通域中，寻找背景像素被前景像素包围的连通域；

（34）在步骤（33）中找到的连通域中，用前景色替换被前景像素包围的背景像素的背景色。

4.根据权利要求1所述的微纳米颗粒分散分布的分析评估方法，其特征在于，步骤（4）中添加虚拟颗粒，包括以下步骤：

（41）在步骤（3）中得到的图像的边界上或边界外侧添加相邻的虚拟颗粒，为采用分水岭算法进行图像分割处理边界处的连通域分割提供边界。

5.根据权利要求1所述的微纳米颗粒分散分布的分析评估方法，其特征在于，步骤（4）中所述分水岭算法采用象素点的欧拉距离作为分割标准。

6.根据权利要求1所述的微纳米颗粒分散分布的分析评估方法，其特征在于，步骤（5）中所述相关数据包括连通域数目、连通域像素面积以及颗粒数目。

7.根据权利要求1所述的微纳米颗粒分散分布的分析评估方法，其特征在于，步骤（6）中对微纳米颗粒分散分布进行评估包括均匀度评估，密度评估以及团聚程度评估。

8.根据权利要求7所述的微纳米颗粒分散分布的分析评估方法，其特征在于，所述均匀度评估包括以下步骤：

（61）计算所有微纳米颗粒所属的所述特征连通域的像素总面积，并计算所述特征连通域像素面积的平均值；

（62）计算所述特征连通域像素面积的标准差，并计算所述标准差与所述平均值的比值COV值，以表征所述微纳米颗粒之间分布的位置均匀度；

（63）计算每个所述特征连通域的质心，通过对所有所述特征连通域的质心求算术平均，获得总质心，并计算所述总质心与图像中心之间的距离和角度，以表征所述微纳米颗粒整体分布的对称性和偏向性。