[发明专利]一种改进的基于凹点匹配的粘连颗粒目标分割方法

摘要

本发明公开了一种改进的基于凹点匹配的粘连颗粒目标分割方法，属于图像处理技术领域。本发明首先进行图像预处理，以获得待分割目标的轮廓及凹点；然后，基于形态学操作进行初步分割，从而有效减少进行匹配处理的凹点数量；接着，基于局部凹点匹配的分割处理，即首先进行局部凹点匹配处理，再基于匹配结果实现第一分割处理；最后，基于距离变换处理进行第二分割处理，解决孤立凹点的技术问题。本发明可以用于农业数种、分割等技术领域，其分割准确高。

主权项

1.一种改进的基于凹点匹配的粘连颗粒目标分割方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：将待分割图像转换为灰度图后，进行图像二值化处理及高斯滤波去噪处理；再进行边缘检测处理，得到粘连目标二值图像的初始轮廓图像；步骤2：基于预设的粘连目标的圆形模板图像，提取初始轮廓图像中的轮廓凹点；步骤3：基于初始轮廓图像，采用形态学操作的图像分割处理，实现对轮廓图像的初步分割，并将分割出来的目标从初始轮廓图像中去除，得到第一轮廓图像；步骤4：基于局部凹点匹配的图像分割处理：对第一轮廓图像进行轮廓凹点的局部凹点匹配处理，并以得到的匹配凹点对作为分割线，实现对第一轮廓图像的第一分割处理；其中，局部凹点匹配处理具体为：步骤401：计算每一个凹点与其各备用凹点之间的凹点距离；其中备用凹点为位于局部筛选范围内凹点，所述局部筛选范围为：以当前凹点为中心，半径为待分割目标平均长度的圆区域；步骤402：遍历每个未匹配的凹点，对未匹配的凹点进行凹点匹配处理；步骤403：在当前凹点的备用凹点中搜索距离当前凹点最近且未匹配过的凹点，作为待匹配凹点；步骤404：判断当前凹点在待匹配凹点的备用凹点中的未匹配凹点中是否也属于距离最近的凹点，若是，则执行步骤405；否则继续执行步骤403；步骤405：判断当前凹点与待匹配凹点间的连线是否在待分割目标内部，若是，则执行步骤406；否则继续执行步骤403；步骤406：两凹点间连线是否位于两个凹点的夹角中间，若是，则判断所有凹点是否都被匹配，若是，则结束；否则继续执行步骤403。步骤5：对第一分割处理后的各孤立轮廓凹点，基于距离变换处理进行第二分割处理：对包括孤立轮廓凹点的轮廓图进行距离变换处理，即将轮廓图中的各像素点的灰度值替换为各像素点到轮廓边界的最短欧式距离，得到距离变换后的轮廓图；在距离变换后的轮廓图中，设置对应孤立轮廓点第二分割线，基于各第二分割线完成轮廓图的第二分割处理；其中第二分割线为：从孤立轮廓凹点处沿梯度的反方向以最短路径到达灰度值最大的像素点后，再从该灰度值最大的像素点处沿梯度方向以最短路径到达灰度值最小的像素点。