紡織纖維顯微圖像的自動(dòng)聚焦以及多焦面問(wèn)題的研究.pdf

1、目前，國(guó)內(nèi)出入境檢疫檢驗(yàn)部門(mén)對(duì)纖維和紡織品的檢驗(yàn)大多采用人工手段進(jìn)行觀察、測(cè)量和計(jì)數(shù)。檢驗(yàn)所花的時(shí)間周期長(zhǎng)，成本高，而且檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性往往受檢驗(yàn)人員主觀因素的影響。為此，我們承擔(dān)了教育部資助的紡織纖維計(jì)算機(jī)自動(dòng)圖像分析檢測(cè)系統(tǒng)的研究項(xiàng)目，涉及的技術(shù)包括：顯微鏡的自動(dòng)聚焦技術(shù)、數(shù)字圖像的模式識(shí)別技術(shù)、纖維和紡織品特征參數(shù)的選擇和提取。 本文針對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)圖像分析檢測(cè)系統(tǒng)中提高纖維和紡織品切片圖像清晰度的問(wèn)題，圍繞顯微鏡的自動(dòng)聚焦

2、這個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，提出了解決方案。首先，在顯微圖像的采集過(guò)程中，由于光照不均、衍射效應(yīng)、光電轉(zhuǎn)換等因素，在顯微數(shù)字圖像中引入了噪聲。本文從理論上對(duì)現(xiàn)有的數(shù)字圖像預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行了分析比較，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇了中值濾波法實(shí)現(xiàn)信號(hào)去噪。其次，檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理要求采用快速有效的聚焦算法。本文對(duì)各聚焦算法進(jìn)行了仿真和比較，提出了采用灰度差分絕對(duì)值之和算子(SMD)作為檢測(cè)系統(tǒng)的基本聚焦算法。同時(shí)為了進(jìn)一步提高聚焦速度，設(shè)計(jì)了自動(dòng)聚焦的優(yōu)化控制方案。

3、第三，纖維和紡織品切片自身獨(dú)有的特點(diǎn)限制了一般的聚焦算法的有效應(yīng)用。為解決纖維和紡織品橫向和縱向切片中比較普遍出現(xiàn)的多焦面問(wèn)題，我們以棉、麻、粘膠、Lyocel、Modal等纖維素纖維為研究對(duì)象，對(duì)其切片樣本進(jìn)行研究。分析比較了各種多焦面的合成算法，提出了基于區(qū)域劃分的多焦面解決方法。該算法將整體劃為各個(gè)局部圖像，將紡織纖維截面切片按一定規(guī)則劃分為多個(gè)子區(qū)域，以子區(qū)域?yàn)閱挝贿M(jìn)行聚焦判別，然后將各個(gè)子區(qū)域的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行合并，并對(duì)各區(qū)域邊界