基于圖像處理的蔗糖結(jié)晶顆粒識別方法研究

1、分類號密級UDCUDC學(xué)號桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目基于圖像處理的蔗糖結(jié)晶顆粒識別方法研究（英文英文）ResearchontheMethodfIdentificationofSucroseCrystalParticlesBasedonImageProcessing研究生姓名:張振升指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)職務(wù):朱名日教授申請學(xué)科門類:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):計算機應(yīng)用技術(shù)提交論文日期:2010年4月論文答辯日期:2010年6月年

2、月日萬方數(shù)據(jù)摘要Ⅰ摘要縱觀國內(nèi)外大部分制糖企業(yè)除了煮糖階段仍采用間歇法外，其余工序都已經(jīng)基本實現(xiàn)了生產(chǎn)中的自動化控制。國內(nèi)大部分制糖企業(yè)在煮糖工序結(jié)晶環(huán)節(jié)仍需人工目測感觸晶粒的成長狀況，粗略估算結(jié)晶環(huán)節(jié)各階段達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)大小的蔗糖顆粒所占百分比，然后憑經(jīng)驗進一步控制原料的加入量，使蔗糖顆粒能充分結(jié)晶，自動化程度低。因此本文采用圖像處理和模式識別技術(shù)對煮糖過程蔗糖結(jié)晶顆粒進行分類識別，用機器視覺模擬人工感觸晶粒的成長狀況的方法將結(jié)晶顆粒按面積

3、和形狀指數(shù)分類，為煮糖自動控制系統(tǒng)提供決策數(shù)據(jù)進而實現(xiàn)煮糖過程自動化的研究有著重要的現(xiàn)實意義。本文主要研究方法如下：1.針對煮糖過程蔗糖結(jié)晶圖像的特點，采用顏色空間轉(zhuǎn)換的方法，將RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到HSI顏色空間，利用H、S、I各分量的相對獨立性和結(jié)晶顆粒與糖漿溶液的色調(diào)差異進行色調(diào)分量分割避免因圖像局部亮度不均帶來的影響。2.采用改進遺傳算法和改進Otsu算法相結(jié)合的閾值選取方法提高圖像分割質(zhì)量和分割速度，并配合運用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、平滑濾

4、波、孔洞填充、去除顆粒噪聲以及去除與圖像邊界連通的顆粒等方法實現(xiàn)結(jié)晶圖像的分割，并且提供了一種偽晶識別的方法。3.運用相關(guān)算法，對顆粒個數(shù)、面積、周長、形狀指數(shù)、長、寬等特征參數(shù)值進行提取，并根據(jù)需求自行設(shè)計基于二分查找判定樹的蔗糖結(jié)晶顆粒分類器，按面積和形狀指數(shù)進行分類，為后續(xù)煮糖自動控制的實現(xiàn)提供好的決策依據(jù)。4.通過對蔗糖結(jié)晶圖像處理和分類算法的研究，設(shè)計煮糖過程蔗糖結(jié)晶顆粒識別系統(tǒng)對本文方法進行驗證并對圖像處理和分類過程中的一些