一種小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法。目的是提供的方法應(yīng)具有準(zhǔn)確率高以及快捷、方便的特點(diǎn)。技術(shù)方案是：一種小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法，按照如下步驟依次進(jìn)行：1）根據(jù)校正塊的面積和周長與像素點(diǎn)個(gè)數(shù)的關(guān)系，分別計(jì)算出不規(guī)則物體的面積和周長的修正指數(shù)；2）讀取采集裝置內(nèi)的不規(guī)則物體圖像；3）進(jìn)行圖像處理；4）標(biāo)記并記錄每個(gè)不規(guī)則物體的位置、像素點(diǎn)信息，并且統(tǒng)計(jì)出所測量的不規(guī)則物體的個(gè)數(shù)；5）將所要測量的單個(gè)不規(guī)則物體選取出來；6）計(jì)算出所選取的不規(guī)則物體圖像的面積；7）計(jì)算出所選取的不規(guī)則物體圖像的周長。
【專利說明】一種小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測量面積與周長的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種使用單幅圖像，進(jìn)行多個(gè)不規(guī)則物體的面積、周長、個(gè)數(shù)等參數(shù)的無損測量。
【背景技術(shù)】
[0002]不規(guī)則形狀物體往往無法采用直接的接觸測量精確參數(shù)，所以只能采用非接觸的測量方式，尤其是對(duì)于按面積計(jì)價(jià)的不規(guī)則形狀物體來說，其參數(shù)的測量是否準(zhǔn)確將直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，制約著該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在工業(yè)上，不規(guī)則形狀物體參數(shù)的準(zhǔn)確測量對(duì)驗(yàn)證工業(yè)零件的形狀、尺寸以及是否合格具有非常重要的作用；在農(nóng)業(yè)上，植物葉片的形狀參數(shù)是作物栽培和育種的重要指標(biāo)；在考古上，化石面積的測量是證明其年代的重要依據(jù)；在醫(yī)學(xué)上，往往需要計(jì)算出復(fù)雜的醫(yī)學(xué)圖像中感興趣區(qū)域的面積，而這些區(qū)域也往往都是不規(guī)則的。
[0003]如何提供一種準(zhǔn)確率高又簡單快捷的計(jì)算方法，是業(yè)界需要解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種小型不規(guī)則物體面積周長無損測量系統(tǒng)及其方法；該方法應(yīng)具有準(zhǔn)確率高以及快捷、方便的特點(diǎn)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
[0006]一種小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法，按照如下步驟依次進(jìn)行:
[0007]I)根據(jù)校正塊的面積和周長與像素點(diǎn)個(gè)數(shù)的關(guān)系，分別計(jì)算出不規(guī)則物體的面積和周長的修正指數(shù)；
[0008]2)讀取采集裝置內(nèi)的不規(guī)則物體圖像；
[0009]3)進(jìn)行圖像處理，包括對(duì)不規(guī)則物體的輪廓邊緣、顏色對(duì)比不明顯和圖像不清晰處進(jìn)行處理，去除因物體圖像采集過程中帶入的光照、雜質(zhì)等噪聲的影響，增強(qiáng)物體部分的圖像與背景圖像的識(shí)別度，并將不規(guī)則的物體區(qū)域從背景中分割出來；
[0010]4)標(biāo)記并記錄每個(gè)不規(guī)則物體的位置、像素點(diǎn)信息，并且統(tǒng)計(jì)出所測量的不規(guī)則物體的個(gè)數(shù)；
[0011]5)將所要測量的單個(gè)不規(guī)則物體選取出來；
[0012]6)計(jì)算出所選取的不規(guī)則物體圖像的面積；通過對(duì)圖像的掃描，統(tǒng)計(jì)出目標(biāo)物體圖像區(qū)域的像素點(diǎn)數(shù)即可計(jì)算出物體圖像內(nèi)所有像素點(diǎn)占據(jù)的總面積，即不規(guī)則物體圖像的面積；
[0013]7)計(jì)算出所選取的不規(guī)則物體圖像的周長；通過對(duì)圖像的掃描，統(tǒng)計(jì)出目標(biāo)目標(biāo)物體邊緣的像素點(diǎn)數(shù)即可計(jì)算出物體的所有像素點(diǎn)依次排列的長度，即不規(guī)則物體圖像的周長。
[0014]所述修正指數(shù)包括面積修正指數(shù)和周長修正指數(shù)；面積修正指數(shù)為校正塊的實(shí)際面積與校正塊圖像內(nèi)的像素點(diǎn)數(shù)量之比；周長修正指數(shù)為校正塊的實(shí)際周長與校正塊圖像邊緣相交的像素點(diǎn)數(shù)量之比。
[0015]所述圖像處理的步驟包括:
[0016]I)分別讀取圖像RGB通道的顏色值，接著選擇合適通道的顏色值進(jìn)行灰度變換，擴(kuò)大單通道顏色值的灰度范圍，再對(duì)圖像進(jìn)行濾波；
[0017]2)采用閾值分割算法對(duì)目標(biāo)物體圖像進(jìn)行分割處理；
[0018]3)對(duì)圖像先進(jìn)行膨脹運(yùn)算后進(jìn)行腐蝕處理，去除微小的塵埃、沙粒雜質(zhì)和物體內(nèi)部的褶皺并且保證原有形狀、面積、周長相對(duì)不變；
[0019]4)對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測處理。
[0020]所述膨脹運(yùn)算的原理是:初始目標(biāo)區(qū)域表示為A，運(yùn)算的結(jié)構(gòu)元素表示為B，假設(shè)X e A，將B關(guān)于圖像的原點(diǎn)發(fā)生映射，將映射后的子集表示為B.，該子集經(jīng)過X的平移量后得到(Β.)χ ;若初始目標(biāo)區(qū)域A和平移結(jié)果(B.^的交集不是空集，則認(rèn)為所有能選中A的出丨^的點(diǎn)是目標(biāo)區(qū)域A受B結(jié)構(gòu)的膨脹結(jié)果，SP:
【權(quán)利要求】
1.一種小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法，按照如下步驟依次進(jìn)行: 1)分別計(jì)算出不規(guī)則物體的面積和周長的修正指數(shù)； 2)讀取采集裝置內(nèi)的不規(guī)則物體圖像； 3)進(jìn)行圖像處理，并將不規(guī)則物體區(qū)域的圖像從背景中分割出來； 4)標(biāo)記并記錄每個(gè)不規(guī)則物體的位置、像素點(diǎn)信息，并且統(tǒng)計(jì)出所測量的不規(guī)則物體的個(gè)數(shù)； 5)將所要測量的單個(gè)不規(guī)則物體選取出來； 6)計(jì)算出所選取的不規(guī)則物體圖像的面積；通過對(duì)圖像的掃描，統(tǒng)計(jì)出目標(biāo)物體圖像區(qū)域的像素點(diǎn)數(shù)即可計(jì)算出物體圖像內(nèi)所有像素點(diǎn)占據(jù)的總面積，即不規(guī)則物體圖像的面積； 7)計(jì)算出所選取的不規(guī)則物體圖像的周長；通過對(duì)圖像的掃描，統(tǒng)計(jì)出目標(biāo)目標(biāo)物體邊緣的像素點(diǎn)數(shù)即可計(jì)算出物體的所有像素點(diǎn)依次排列的長度，即不規(guī)則物體圖像的周長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法，其特征在于所述修正指數(shù)包括面積修正指數(shù)和周長修正指數(shù)；面積修正指數(shù)為校正塊的實(shí)際面積與校正塊圖像內(nèi)的像素點(diǎn)數(shù)量之比；周長修正指數(shù)為校正塊的實(shí)際周長與校正塊圖像邊緣相交的像素點(diǎn)數(shù)量之比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法，其特征在于所述圖像處理的步驟包括: 1)分別讀取圖像RGB通道的顏色值，接著選擇合適通道的顏色值進(jìn)行灰度變換，擴(kuò)大單通道顏色值的灰度范圍，再對(duì)圖像進(jìn)行濾波； 2)采用閾值分割算法對(duì)目標(biāo)物體圖像進(jìn)行分割處理； 3)對(duì)圖像先進(jìn)行膨脹運(yùn)算后進(jìn)行腐蝕處理，去除微小的塵埃、沙粒雜質(zhì)和物體內(nèi)部的褶皺并且保證原有形狀、面積、周長相對(duì)不變； 4)對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法，其特征在于所述膨脹運(yùn)算的原理是:初始目標(biāo)區(qū)域表示為A，運(yùn)算的結(jié)構(gòu)元素表示為B，假設(shè)X e A，將B關(guān)于圖像的原點(diǎn)發(fā)生映射，將映射后的子集表示為B.，該子集經(jīng)過X的平移量后得到(Β.)χ ;若初始目標(biāo)區(qū)域A和平移結(jié)果(B丨^的交集不是空集，則認(rèn)為所有能選中A的(Β.)χ的點(diǎn)
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法，其特征在于所述腐蝕處理的原理是:利用設(shè)定結(jié)構(gòu)元素B與目標(biāo)區(qū)域A進(jìn)行匹配，若B能完全屬于A內(nèi)，目標(biāo)區(qū)域就不發(fā)生變化，若B不完全包含在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，則進(jìn)行腐蝕操作，即:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法，其特征在于閾值分割算法的原理是:利用兩個(gè)或者兩個(gè)以上的閾值來分割目標(biāo)，符合范圍的部分就認(rèn)為是前景或者目標(biāo)，即:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小型不規(guī)則物體的面積周長無損測量方法，其特征在于所述合適通道的顏色值用HSV的顏色空間代替HIS，它的色調(diào)值區(qū)間為[O，I]，相應(yīng)的顏色從紅到黃，綠，青，藍(lán)，洋紅，后又到紅；飽和度值區(qū)間為[O，I];亮度值的區(qū)間為[O，I]。
【文檔編號(hào)】G06T7/60GK103839283SQ201410086625
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】王亞珍, 楊凱杰, 張志信, 汪劍 申請(qǐng)人:浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院