專利名稱：纖維長度的測量方法、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用影像圖的測量方法，特別涉及一種利用影像圖來測量纖維長度的方法。
背景技術：
棉花纖維長度的測量對于棉花等級的鑒定具有重要意義。通過對棉花纖維長度的測量與分析所獲得的相關數(shù)據(jù)，可進一步求出有關棉花纖維的各項指標參數(shù)，如平均長度、跨距長度以及長短纖維比例等等。而這些指標參數(shù)即是判定棉花等級的重要評比標準。因此，棉花纖維長度測量的相關技術研究，對于棉花產(chǎn)業(yè)確實具有關鍵性的應用價值。
目前有關棉花纖維長度的測量，大多采用制式的棉花纖維測量儀器，如棉花纖維光電長度儀等。上述的棉花纖維光電長度儀，是根據(jù)棉花纖維束的光亮度大小與棉花纖維束截面積成負相關的理論，以及棉花纖維長度隨機分布的原理所設計而成的。實際執(zhí)行時，即，將作為樣本的棉花纖維束取一個截面，利用硒光電池等作為轉(zhuǎn)換元件，測量光流量的大小，以獲得作為樣本的棉花纖維束，其超出所取截面的長度與棉花纖維束數(shù)量的相關關系，進而計算棉花纖維長度的各項指標參數(shù)。
上述的棉花纖維光電長度儀具有若干缺點。首先，由于其是制式的儀器，而且所應用的原理過于簡單，因此精確度無法提高。其次，其所利用的光電元件在使用上常會產(chǎn)生誤差，造成實際測量時的問題。再者，由于其是利用光流量的感應，外在環(huán)境的光線往往會對測量結(jié)果造成影響。
因此，如何以現(xiàn)有的工具開發(fā)出有效的測量方法與系統(tǒng)，確實是一個重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到這一點，本發(fā)明結(jié)合掃瞄器(scanner)、計算機(computer)以及配套的圖像處理軟件，對于棉花纖維所形成的影像圖進行圖像處理及分析，以期能有效地測量棉花纖維長度。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種棉花纖維長度的測量方法。首先，接收包含有棉花纖維圖像的一個影像圖。此影像圖是將棉花纖維放置在一個掃瞄器而產(chǎn)生的，所述影像圖可以是位圖文件(BMP)。
接著，統(tǒng)計影像圖的像素點的亮度值，以得到一個曲線圖。具體地說，首先將影像圖經(jīng)過灰度等級轉(zhuǎn)換程序，以得到灰度等級影像圖。此影像圖具有多個像素點，灰度等級轉(zhuǎn)換程序是以下列公式來計算像素點的亮度值Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B其中Y為亮度值，R、G、B分別為像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值。再將亮度值指定為每一像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值，以形成灰度等級影像圖。
然后，對灰度等級影像圖逐行進行掃瞄，并統(tǒng)計每一行的亮度累計值。再以掃瞄的行數(shù)作為橫座標，并以每一行的亮度累計值作為縱座標，構(gòu)成曲線圖。
最后，根據(jù)曲線圖來計算棉花纖維的平均長度。具體來說，得到上述的曲線圖后，首先確定曲線圖的起點以及終點。起點是曲線圖的最高點。終點的確定是通過下列步驟完成的首先在曲線圖中選取一個參考點，再在此參考點的位置設置垂直線以及水平線。然后，將此水平線、此垂直線、曲線圖的縱座標以及曲線圖的橫座標所圍成的面積設置為參考面積。當參考面積與曲線圖與縱座標及橫座標所形成面積的比值小于預先設置的比值時，則將此參考點設置為終點。而后，根據(jù)起點、終點以及曲線圖計算得到棉花纖維的平均長度。其中，在計算棉花纖維的平均長度時會先去除曲線圖中的邊緣區(qū)域，此邊緣區(qū)域是將棉花纖維固定在掃瞄器時所產(chǎn)生的。
而且，本發(fā)明公開了一種存儲介質(zhì)，用于存儲一個計算機程序，上述計算機程序被載入到另一個計算機系統(tǒng)中，并且使得上述計算機系統(tǒng)執(zhí)行如上所述的棉花纖維長度的測量方法步驟。
而且，本發(fā)明提出一種棉花纖維長度的測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括掃瞄器以及計算模塊。掃瞄器用于掃瞄棉花纖維以得到包含有棉花纖維的影像圖。此影像圖是將棉花纖維放置在掃瞄器所產(chǎn)生的，可以是位圖文件(BMP)。計算模塊用于對影像圖進行分析，以得到曲線圖，并根據(jù)曲線圖計算棉花纖維的平均長度。
具體來說，計算模塊對影像圖進行分析時，還用于將影像圖經(jīng)過灰度等級轉(zhuǎn)換程序，以得到灰度等級影像圖。此影像圖具有多個像素點，計算模塊在灰度等級轉(zhuǎn)換程序中先以下列公式計算像素點的亮度值Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B，其中Y為亮度值，R、G、B分別是每一像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值。計算模塊并將亮度值指定為每一像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值，以形成灰度等級影像圖。計算模塊還對灰度等級影像圖逐行進行掃瞄，統(tǒng)計每一行的灰度累計值，并以掃瞄的行數(shù)作為橫座標，以每一行的灰度累計值作為縱座標，以構(gòu)成曲線圖。
計算模塊在計算棉花纖維的平均長度時，先確定曲線圖的起點及終點，再根據(jù)起點、終點以及曲線圖計算得到棉花纖維的平均長度。起點是指曲線圖的最高點。對于終點的確定，計算模塊是在曲線圖中選取一個參考點，再在此參考點的位置設置垂直線以及水平線。計算模塊并設置此水平線、此垂直線、曲線圖的縱座標以及曲線圖的橫座標所圍成的面積為參考面積，當參考面積與曲線圖所形成面積的比值小于預先設置的比值時，計算模塊則將此參考點設置為終點。其中計算模塊在計算棉花纖維的平均長度時，會先去除曲線圖中的邊緣區(qū)域，此邊緣區(qū)域是將棉花纖維固定在掃瞄器時所產(chǎn)生。


圖1是示出本發(fā)明所公開的方法的執(zhí)行流程圖。
圖2是示出本發(fā)明所公開的存儲介質(zhì)的示意圖。
圖3是示出本發(fā)明所公開的系統(tǒng)的功能方框圖。
圖4是示出本發(fā)明所公開的曲線圖的示意圖。
附圖標記說明22棉花纖維長度測量的計算機程序30掃描器32計算模塊34影像圖220 接收影像圖的程序邏輯222 得到曲線圖的程序邏輯224 計算棉花纖維平均長度的程序邏輯
具體實施例方式
參照圖1，圖1是說明本發(fā)明所公開的方法的執(zhí)行流程圖。首先，接收包含有棉花纖維圖像的一個影像圖(步驟S100)。此影像圖是將棉花纖維放置在一個掃瞄器而產(chǎn)生，可以是位圖文件(BMP)。
接著，將影像圖經(jīng)過灰度等級轉(zhuǎn)換程序，以得到灰度等級影像圖(步驟S102)。此影像圖具有多個像素點，灰度等級轉(zhuǎn)換程序以下列公式計算像素點的亮度值Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B其中Y為亮度值，R、G、B分別為像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值。再將亮度值指定為每一像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值，以形成灰度等級影像圖。
然后，對灰度等級影像圖逐行進行掃瞄，并統(tǒng)計每一行的亮度累計值。再以掃瞄的行數(shù)作為橫座標，并以每一行的亮度累計值作為縱座標，形成曲線圖(步驟S104)。
得到上述的曲線圖后，確定曲線圖的起點以及終點(步驟S106)。起點是曲線圖的最高點。終點的確定是由下列步驟完成，首先在曲線圖中選取一個參考點，再在此參考點的位置設置垂直線以及水平線。然后，將此水平線、此垂直線、曲線圖的縱座標以及曲線圖的橫座標所圍成的面積設置為參考面積。當參考面積與曲線圖與縱座標及橫座標所形成面積的比值小于預先設置的比值時，便將此參考點設置為終點。而后，去除曲線圖中的邊緣區(qū)域，此邊緣區(qū)域是將棉花纖維固定在掃瞄器時所產(chǎn)生的(步驟S108)。根據(jù)起點、終點以及曲線圖的計算得到棉花纖維的平均長度(步驟S110)。
參照圖2，圖2是示出本發(fā)明所公開的存儲介質(zhì)的示意圖。如圖所示，本發(fā)明提出一種存儲介質(zhì)20，用于存儲一個計算機程序22，計算機程序22用于被載入至一個計算機系統(tǒng)中并且使得上述計算機系統(tǒng)執(zhí)行如上所述的棉花纖維長度的測量方法。計算機程序22主要包括接收影像圖的程序邏輯220、獲得曲線圖的程序邏輯222以及計算棉花纖維平均長度的程序邏輯224。
參照圖3，圖3是示出本發(fā)明所公開的系統(tǒng)的功能的方框圖。本發(fā)明提出一種棉花纖維長度的測量系統(tǒng)，包括掃瞄器30以及計算模塊32。掃瞄器30用于掃瞄棉花纖維以得到包含有棉花纖維的影像圖34。影像圖34是將棉花纖維放置在掃瞄器30而產(chǎn)生的，可以是位圖文件。計算模塊32用于對影像圖34進行分析，以得到曲線圖，并根據(jù)曲線圖計算棉花纖維的平均長度。
計算模塊32對影像圖進行分析時，是將影像圖34經(jīng)過灰度等級轉(zhuǎn)換程序，以得到灰度等級影像圖。計算模塊32進一步對灰度等級影像圖逐行進行掃瞄，統(tǒng)計每一行的灰度累計值，并以掃瞄的行數(shù)作為橫座標，以每一行的灰度累計值作為縱座標，來構(gòu)成曲線圖?；叶鹊燃夀D(zhuǎn)換程序的詳細步驟如下，影像圖34具有多個像素點，計算模塊32在灰度等級轉(zhuǎn)換程序中先以下列公式計算像素點的亮度值Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B其中Y為亮度值，R、G、B分別為每一像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值。計算模塊32并將亮度值指定為每一像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值，以得到灰度等級影像圖。
得到曲線圖后，計算模塊32便計算棉花纖維的平均長度。計算模塊32先確定曲線圖的起點以及終點，再根據(jù)起點、終點以及曲線圖計算得到棉花纖維的平均長度。起點是指曲線圖的最高點。
參照圖4，圖4是示出本發(fā)明所公開的曲線圖的示意圖。對于終點的確定，計算模塊32在曲線圖中選取一個參考點，如圖中A所示，再在此參考點的位置設置垂直線以及水平線。并且計算模塊32設置此水平線、此垂直線、曲線圖的縱座標以及曲線圖的橫座標所圍成的面積為參考面積，當參考面積與曲線圖與縱座標及橫座標所形成面積的比值小于預先設置的比值時，計算模塊32則將此參考點設置為終點。計算模塊32在計算棉花纖維的平均長度時，會先去除曲線圖中的邊緣區(qū)域，此邊緣區(qū)域是將棉花纖維固定在掃瞄器30時所產(chǎn)生的。
綜上所述，本發(fā)明所提出的方法，不受外在環(huán)境因素的影響，通過結(jié)合如掃瞄器、計算機等工具，輔以對應的圖像處理軟件，來計算棉花纖維長度，能解決現(xiàn)有技術無法解決的問題，以達到本發(fā)明所要達到的目的。
如上所述的方法及系統(tǒng)，是針對棉花纖維長度測量的問題提供一個動態(tài)而且全面的解決方案。如果上述方法和系統(tǒng)在某些條件下有所變更，例如圖像文件的文件格式或灰度等級轉(zhuǎn)換程序有所變更，則本發(fā)明所公開的方法及系統(tǒng)可隨之調(diào)整以適應實際應用時的不同需求。
本發(fā)明所提出的方法及系統(tǒng)，或者其中的某些部份，能夠以計算機程序(計算機指令)的方式加以實現(xiàn)，該計算機程序(計算機指令)可能內(nèi)置在實體存儲介質(zhì)中，如軟盤(floppy diskettes)、光盤(CD-ROMS)、硬盤(hard drives)或其它任何機器可讀的存儲介質(zhì)中。當上述的計算機程序(計算機指令)經(jīng)由諸如計算機等的機器載入并執(zhí)行時，該載入計算機程序(計算機指令)的機器即轉(zhuǎn)換為一個用于實現(xiàn)本發(fā)明的裝置。再者，本發(fā)明所公開的方法和系統(tǒng)可以以計算機程序(計算機指令)的方式經(jīng)由傳輸介質(zhì)進行傳輸，如電線(electrical wire)、電纜(cable)、光纖(fiber optics)或其它任何可進行傳輸?shù)膫鬏斀橘|(zhì)。當上述經(jīng)由傳輸介質(zhì)傳輸?shù)挠嬎銠C程序(計算機指令)經(jīng)由諸如計算機等的機器載入并執(zhí)行時，該載入計算機程序(計算機指令)的機器即轉(zhuǎn)換為一個用于實現(xiàn)本發(fā)明的裝置。再者，本發(fā)明所公開的方法和系統(tǒng)可以以計算機程序(計算機指令)的形式應用于一個通用目的(general-purpose)處理器中，當上述應用于通用目的處理器的計算機程序(計算機指令)與該處理器相結(jié)合時，即提供一個用于實現(xiàn)本發(fā)明的裝置，其功能相當于具有特定功能的邏輯電路(logic circuits)。
雖然本發(fā)明已經(jīng)以優(yōu)選實施例形式如上進行了公開，但本發(fā)明并不局限于此，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明進行改變與修改，本發(fā)明的保護范圍應當以所附的權(quán)利要求的限定為準。
權(quán)利要求
1.一種纖維長度的測量方法，包括下列步驟接收一個影像圖，所述影像圖包含有多個纖維的圖像以及多個像素點；統(tǒng)計所述像素點的亮度值，以得到一個曲線圖；以及根據(jù)所述曲線圖，計算所述纖維的平均長度。
2.如權(quán)利要求1所述的纖維長度的測量方法，其中所述統(tǒng)計所述像素點的亮度值的步驟中，還包括使用一個灰度等級轉(zhuǎn)換程序，將所述影像圖轉(zhuǎn)換成一個灰度等級影像圖。
3.如權(quán)利要求2所述的纖維長度的測量方法，其中所述灰度等級轉(zhuǎn)換程序包括下列步驟以下列公式計算所述像素點的亮度值Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B，其中Y為所述亮度值，R、G、B分別為每一所述像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值；以及將每一像素點的所述第一色相值、所述第二色相值以及所述第三色相值指定為所述亮度值以形成所述灰度等級影像圖。
4.如權(quán)利要求2所述的纖維長度的測量方法，其中所述得到所述曲線圖的步驟中，還包括下列步驟統(tǒng)計所述灰度等級影像圖每一行的亮度累計值；以及以所述灰度等級影像圖進行統(tǒng)計的行數(shù)作為橫座標，并以所述每一行的亮度累計值作為縱座標，構(gòu)成所述曲線圖。
5.如權(quán)利要求1所述的纖維長度的測量方法，其中計算所述纖維的平均長度的步驟中，還包括下列步驟確定所述曲線圖的一個起點以及一個終點；以及根據(jù)所述起點、所述終點以及所述曲線圖計算得到所述纖維的平均長度。
6.如權(quán)利要求5所述的纖維長度的測量方法，其中所述起點是所述曲線圖的最高點。
7.如權(quán)利要求5所述的纖維長度的測量方法，其中所述確定所述終點的步驟，更包括下列步驟在所述曲線圖中選取一個參考點；在所述參考點的位置設置一個垂直線以及一個水平線；設置所述水平線、所述垂直線、所述曲線圖的縱座標以及所述曲線圖的橫座標所圍成的面積為一參考面積；以及當所述參考面積與所述曲線圖與縱座標及橫座標所形成面積的比值小于一預先設置的比值時，將所述參考點設置為所述終點。
8.如權(quán)利要求1所述的纖維長度的測量方法，其中所述影像圖是一個位圖文件(BMP)。
9.如權(quán)利要求1所述的纖維長度的測量方法，其中所述影像圖是將所述纖維放置在掃瞄器而產(chǎn)生。
10.如權(quán)利要求1所述的纖維長度的測量方法，其中所述計算所述纖維的平均長度的步驟中，還包括去除所述曲線圖中的一個邊緣區(qū)域，其中所述邊緣區(qū)域是將所述纖維固定在掃瞄器時所產(chǎn)生。
11.如權(quán)利要求1所述的纖維長度的測量方法，其中所述纖維是棉花纖維。
12.一種存儲介質(zhì)，用于存儲一個計算機程序，所述計算機程序用于被載入到一個計算機系統(tǒng)中并且使得所述計算機系統(tǒng)執(zhí)行如權(quán)利要求1至11中任一項所述的纖維長度的測量方法。
13.一種纖維長度的測量系統(tǒng)，包括掃瞄器，用于掃瞄多個纖維以得到一個影像圖，所述影像圖包含有所述纖維的圖像以及多個像素點；計算模塊，其耦合到所述掃瞄器，用于統(tǒng)計所述像素點的亮度值，以得到一個曲線圖，以及用于根據(jù)所述曲線圖，計算所述纖維的平均長度。
14.如權(quán)利要求13所述的纖維長度的測量系統(tǒng)，其中所述計算模塊還用于使用一個灰度等級轉(zhuǎn)換程序，將所述影像圖轉(zhuǎn)換成一個灰度等級影像圖。
15.如權(quán)利要求14所述的纖維長度的測量系統(tǒng)，其中所述計算模塊在所述灰度等級轉(zhuǎn)換程序中，以下列公式計算所述像素點的亮度值Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B，其中Y為所述亮度值，R、G、B分別為每一所述像素點的第一色相值、第二色相值以及第三色相值，所述計算模塊并將每一像素點的所述第一色相值、所述第二色相值以及所述第三色相值指定為所述亮度值，以形成所述灰度等級影像圖。
16.如權(quán)利要求14所述的纖維長度的測量系統(tǒng)，其中所述計算模塊在得到所述曲線圖時，還統(tǒng)計所述灰度等級影像圖每一行的亮度累計值，并以所述灰度等級影像圖進行統(tǒng)計的行數(shù)作為橫座標，以所述每一行的亮度累計值作為縱座標，構(gòu)成所述曲線圖。
17.如權(quán)利要求13所述的纖維長度的測量系統(tǒng)，其中所述計算模塊在計算所述纖維的平均長度時，還用于確定所述曲線圖的一個起點以及一個終點，以及根據(jù)所述起點、所述終點以及所述曲線圖計算得到所述纖維的平均長度。
18.如權(quán)利要求17所述的纖維長度的測量系統(tǒng)，其中所述起點是所述曲線圖的最高點。
19.如權(quán)利要求17所述的纖維長度的測量系統(tǒng)，其中所述計算模塊在確定所述終點時，是在所述曲線圖中選取一個參考點，在所述參考點的位置設置一個垂直線以及一個水平線，并設置所述水平線、所述垂直線、所述曲線圖的縱座標以及所述曲線圖的橫座標所圍成的面積為一參考面積，當所述參考面積與所述曲線圖與縱座標及橫座標所形成面積的比值小于一個預先設置的比值時，所述計算模塊則將所述參考點設置為所述終點。
20.如權(quán)利要求13所述的纖維長度的測量系統(tǒng)，其中所述影像圖是一個位圖文件(BMP)。
21.如權(quán)利要求13所述的纖維長度的測量系統(tǒng)，其中所述計算模塊在計算所述纖維的平均長度時，還用于去除所述曲線圖中的一個邊緣區(qū)域，其中所述邊緣區(qū)域是將所述纖維固定在所述掃瞄器時所產(chǎn)生的。
22.如權(quán)利要求13所述的纖維長度的測量系統(tǒng)，其中所述纖維是棉花纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維長度的測量方法，首先接收包含有纖維圖像及像素點的影像圖。然后，統(tǒng)計像素點的亮度值以得到一個曲線圖。最后，根據(jù)所得到的曲線圖，計算纖維的平均長度。
文檔編號G01B21/02GK1712890SQ200410061608
公開日2005年12月28日 申請日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者朱尤棟 申請人:明基電通股份有限公司