專利名稱：棉花異性纖維的互信息識(shí)別法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棉花異性纖維的互信息識(shí)別法，屬于棉花異性纖維檢驗(yàn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
棉花中的異性纖維是指在原棉生產(chǎn)、加工和流通過程中混入棉花中的對(duì)棉花及其制品質(zhì) 量有嚴(yán)重影響的非棉纖維和有色纖維，對(duì)于棉花異性纖維的處理，國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一采用兩種方法, 視覺檢測(cè)法和微波檢測(cè)法。法德國(guó)和瑞士在棉花異性纖維剔除方面是處于前沿，例如德國(guó)特 呂茨勒公司的SCFO異性纖維檢測(cè)及分離裝置。國(guó)內(nèi)也進(jìn)行了大量研究工作，得到了一系列 剔除棉花異性纖維的設(shè)備。如臺(tái)灣的明正機(jī)械工業(yè)有限公司的DG — 200OA異纖檢出設(shè)備。 但以上系統(tǒng)設(shè)備，無論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)的現(xiàn)有的異性纖維在線清理設(shè)備普遍存在價(jià)格昂貴、 清理效果差，且這些系統(tǒng)僅僅局限于剔除異性纖維，沒有對(duì)異性纖維進(jìn)行分類識(shí)別，無法滿 足我國(guó)棉紡織企業(yè)異性纖維在線剔除的應(yīng)用需求，沒能夠?qū)φ麄€(gè)棉花行業(yè)起到生產(chǎn)指導(dǎo)作用。
因此，通過棉花異性纖維的互信息識(shí)別法，可以有效的降低異性纖維的危害。同時(shí)將棉 花異性纖維的互信息識(shí)別法應(yīng)用到棉花異性纖維的檢測(cè)和種類識(shí)別中，可提高異性纖維檢測(cè) 的技術(shù)水平和生產(chǎn)效率，可有效克服傳統(tǒng)的異性纖維檢測(cè)周期長(zhǎng)、時(shí)效性差、效率低、準(zhǔn)確 性差、勞動(dòng)強(qiáng)度高等缺點(diǎn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)的自動(dòng)化和智能化有重要意義，有利于提高棉 花質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)和棉紡織工業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種棉花異性纖維的互信息識(shí)別法。本發(fā)明的技術(shù)方 案如下
Sl:讀入棉花異性纖維圖像，通過連續(xù)多張圖像與運(yùn)算得到固定掃描背景；
S2:在提取出棉花異性纖維固定掃描背景的基礎(chǔ)上，對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，以提高棉花異
性纖維圖像的對(duì)比度；
S3:對(duì)于特征明顯和易于識(shí)別的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片進(jìn)行精確識(shí)別；
S4:對(duì)于沒有明顯識(shí)別出的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片與所有的棉花異性纖維進(jìn)行整張
信息提??；
S5:對(duì)于提取出的整張棉花異性纖維進(jìn)行識(shí)別；
S6:對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行互信息處理，收斂識(shí)別目標(biāo)，最終完成識(shí)別 工作。
所述步驟S1中，通過對(duì)所讀入圖像的面積、類別等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，提取出每個(gè)背景圖像共有的特征，以便在后面的圖像識(shí)別中，采用固定的圖像背景進(jìn)行特征提取。
所述步驟S3中，對(duì)于特征明顯和易于識(shí)別的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片在不變矩、寬度 和半徑進(jìn)行精確識(shí)別。在不變矩識(shí)別中，采用不變矩"與面積S與周長(zhǎng)L的關(guān)系(面積S表 示輪廓內(nèi)部像素?cái)?shù)目，周長(zhǎng)^表示輪廓長(zhǎng)度像素?cái)?shù)目)對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。在進(jìn)行輪廓提取過程 中，計(jì)算出每個(gè)輪廓對(duì)應(yīng)的面積與周長(zhǎng)，單位全部是以像素作為單位。在寬度識(shí)別中，根據(jù) 寬度Y與輪廓長(zhǎng)X和外觀比『的關(guān)系進(jìn)行精確識(shí)別。在半徑識(shí)別中，采用面積^與周長(zhǎng)Z的 關(guān)系進(jìn)行識(shí)別。
所述步驟S4中，對(duì)棉花異性纖維在顏色、面積和長(zhǎng)度上進(jìn)行整張信息提取。 所述步驟S6中，對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行互信息識(shí)別，即采用信息中的交 集對(duì)其進(jìn)行收斂識(shí)別。
采用這種識(shí)別方法，可以通過采用固定的圖像背景進(jìn)行特征提取，以便在后面的圖像識(shí) 別中，提高識(shí)別的速度和精度；在進(jìn)行圖形增強(qiáng)時(shí)得到高對(duì)比度的圖像，從而使后面的圖像
提取變得容易，且結(jié)果精確；通過與運(yùn)算提取出每個(gè)背景圖像共有的特征，可以精確識(shí)別出 對(duì)于特征明顯的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片；對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行互信息
識(shí)別，收斂識(shí)別目標(biāo)，可以得到完整、準(zhǔn)確的異纖圖像，提高識(shí)別工作的準(zhǔn)確度。


圖l是本發(fā)明的棉花異性纖維互信息識(shí)別方法流程圖；
具體實(shí)施例方式
如圖l所示，本發(fā)明的棉花異性纖維互信息識(shí)別方法，共包括6部分①得到異纖固定 掃描背景；②對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理；③對(duì)于頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片'進(jìn)行精確識(shí)別； 對(duì)未 識(shí)別出的異纖進(jìn)行整張信息提?。虎輰?duì)提取后的整張異纖進(jìn)行識(shí)別； 對(duì)識(shí)別后的整張棉花 異性纖維圖像進(jìn)行與運(yùn)算互信息處理。
所述棉花異性纖維互信息識(shí)別法是利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，首先提高識(shí)別的 速度和準(zhǔn)確度，最終得到完整、準(zhǔn)確的異性纖維固定掃描背景，為進(jìn)行特征提取、目標(biāo)識(shí)別 和互信息處理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
總體的技術(shù)方案是
讀入棉花異性纖維圖像，通過對(duì)所讀入圖像的面積、類別等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過與運(yùn)算提取 出每個(gè)背景圖像共有的特征，以便在后面的圖像識(shí)別中，采用固定的圖像背景進(jìn)行特征提??； 在提取出棉花異性纖維固定掃描背景的基礎(chǔ)上，對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，.以提高棉花異性纖維圖 像的對(duì)比度；對(duì)于特征明顯和易于識(shí)別的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片在不變矩、寬度和半徑 進(jìn)行精確識(shí)別；對(duì)于沒有明顯識(shí)別出的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片與所有的棉花異性纖維在顏色、面積和長(zhǎng)度上進(jìn)行整張信息提??；對(duì)于提取出的整張棉花異性纖維進(jìn)行識(shí)別；對(duì)識(shí)別
后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行與信息識(shí)別，收斂識(shí)別目標(biāo)，最終完成識(shí)別工作。
1、 得到異纖固定掃描背景
所述的得到異纖固定掃描背景，主要是對(duì)所讀入的棉花異性纖維圖像，得到各面積和類 別，然后在面積和類別上進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。通過與運(yùn)算提取出每個(gè)背景圖像共有的特征，從而 得到異纖固定掃描背景.。這就使后面的圖像識(shí)別中，可以采用固定的圖像背景進(jìn)行特征提取， 提高了圖像提取的速度和準(zhǔn)確度。
2、 對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理
所述的對(duì)圖像預(yù)處理，主要是對(duì)采集的原始棉花異性纖維圖像進(jìn)行處理，得到采集后的
棉花異性纖維圖像的R、 G、 B分量值，再通過軟件編程，使得其R、 G、 B分量值相等，以 提高棉花異性纖維圖像的對(duì)比度。
3、 對(duì)于頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片進(jìn)行精確識(shí)別 '
所述的對(duì)于頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片進(jìn)行精確識(shí)別，主要是對(duì)其在不變矩、寬度和半 徑進(jìn)行精確識(shí)別。在不變矩識(shí)別中，采用不變矩D與面積S與周長(zhǎng)L的關(guān)系(面積S表示輪
廓內(nèi)部像素?cái)?shù)目，周長(zhǎng)丄表示輪廓長(zhǎng)度像素?cái)?shù)目)對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。在進(jìn)行輪廓提取過程中， 計(jì)算出每個(gè)輪廓對(duì)應(yīng)的面積與周長(zhǎng)，單位全部是以像素作為單位。在寬度識(shí)別中，根據(jù)寬度
Y與輪廓長(zhǎng)X和外觀比『的關(guān)系進(jìn)行精確識(shí)別。在半徑識(shí)別中，采用面積S與周長(zhǎng)丄的關(guān)系 進(jìn)行識(shí)別。
4、 對(duì)未識(shí)別出的異纖進(jìn)行整張信息提取
所述的對(duì)未識(shí)別出的異纖進(jìn)行整張信息提取，主要是對(duì)棉花異性纖維中，除頭發(fā)、有色 丙綸絲和塑料片以外的異性纖維彩色圖像在顏色、面積和長(zhǎng)度上進(jìn)行整張信息提取。
在顏色提取上采用色調(diào)分離法。這樣可以將大量不具有分布特征的異纖色彩信息進(jìn)行重 排列。由于主要的異纖顏色通常只有十幾種，每種異纖有自身的色調(diào)特性。經(jīng)過色調(diào)分離可 以使相對(duì)無限色彩數(shù)變?yōu)橄鄬?duì)有限色彩數(shù)，這樣可以為后續(xù)異性纖維識(shí)別提供可靠的色彩信息。
運(yùn)用軟件編程對(duì)異性纖維彩色圖像在面積和長(zhǎng)度上進(jìn)行整張信息的提取。
5、 對(duì)提取后的整張異纖進(jìn)行識(shí)別
所述的對(duì)提取后的整張異纖進(jìn)行識(shí)別，主要是將在顏色、面積和長(zhǎng)度上進(jìn)行整張信息提 取后的棉花異性纖維進(jìn)行分類識(shí)別，即識(shí)別出除頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片以外的異性纖維。
6、 對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行與運(yùn)算互信息處理-
所述的對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行與運(yùn)算互信息處理，主要是對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行與信息識(shí)別，即收斂各異纖—的交集，通過交集的^同特征識(shí)剁目、r
最終完成識(shí)別工作。
釆用本發(fā)明的互信息識(shí)別法，可以通過采用固定的圖像背景進(jìn)行特征提取，以便在后面
的圖像識(shí)別中，提高識(shí)別的速度和精度；在進(jìn)行圖形增強(qiáng)時(shí)得到高對(duì)比度的圖像，從而使后 面的圖像提取變得容易，且結(jié)果精確；通過與運(yùn)算提取出每個(gè)背景圖像共有的特征，可以精 確識(shí)別出對(duì)于特征明顯的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片；對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn) 行與信息識(shí)別，收斂識(shí)別目標(biāo)，可以得到完整、準(zhǔn)確的異纖圖像，提高識(shí)別工作的準(zhǔn)確度。
以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和范 圍的情況下做出的各種變化和變型、所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明
權(quán)利要求
1、一種棉花異性纖維的互信息識(shí)別法，其特征在于包括以下步驟S1讀入棉花異性纖維圖像，通過連續(xù)多張圖像與運(yùn)算得到固定掃描背景；S2在提取出棉花異性纖維固定掃描背景的基礎(chǔ)上，對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，以提高棉花異性纖維圖像的對(duì)比度；S3對(duì)于特征明顯和易于識(shí)別的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片進(jìn)行精確識(shí)別；S4對(duì)于沒有明顯識(shí)別出的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片與所有的棉花異性纖維進(jìn)行整張信息提??；S5對(duì)于提取出的整張棉花異性纖維進(jìn)行識(shí)別；S6對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行互信息處理，收斂識(shí)別目標(biāo)，最終完成識(shí)別工作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉花異性纖維互信息識(shí)別法，其特征在于所述步 驟S1中，通過對(duì)所讀入圖像的面積、類別等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，提取出每個(gè)背景圖像共 有的特征，以便在后面的圖像識(shí)別中，釆用固定的圖像背景進(jìn)行特征提取。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉花異性纖維互信息識(shí)別法，其特征在于所述步 驟S3中，對(duì)于特征明顯和易于識(shí)別的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片在不變矩、寬 度和半徑進(jìn)行精確識(shí)別。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉花異性纖維互信息識(shí)別法，其特征在于所述步 驟S4中，對(duì)棉花異性纖維在顏色、面積和長(zhǎng)度上進(jìn)行整張信息提取。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉花異性纖維互信息識(shí)別法，其特征在于所述步 驟S6中，對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行互信息識(shí)別，即采用信息中的 交集對(duì)其進(jìn)行收斂識(shí)別。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種棉花異性纖維的互信息識(shí)別法，所述的棉花異性纖維的互信息識(shí)別法包括對(duì)所讀入的棉花異性纖維圖像，在面積和類別上進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，得到異纖固定掃描背景；對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，以提高棉花異性纖維圖像的對(duì)比度；對(duì)易于識(shí)別的頭發(fā)、有色丙綸絲和塑料片進(jìn)行精確識(shí)別；對(duì)未識(shí)別出的異性纖維進(jìn)行整張信息提取；對(duì)提取后的整張異性纖維進(jìn)行識(shí)別；對(duì)識(shí)別后的整張棉花異性纖維圖像進(jìn)行與運(yùn)算互信息處理。通過該識(shí)別方法，可以提高異性纖維檢測(cè)的準(zhǔn)確性、周期性、時(shí)效性，提高檢測(cè)效率，有效降低異性纖維的危害。
文檔編號(hào)G01B11/28GK101598675SQ20091001646
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者劉雙喜, 康玉國(guó), 馨 張, 李道亮, 王金星, 鄭文秀, 閆銀發(fā) 申請(qǐng)人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)