本發(fā)明涉及羊毛鱗片層分級(jí)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種羊毛鱗片層的數(shù)字圖像分級(jí)方法。

背景技術(shù)：

羊毛是一種天然的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)纖維，是現(xiàn)代紡織產(chǎn)業(yè)的重要原材料之一。羊毛有許多優(yōu)良的特性，比如說如保暖性好、彈性好、吸濕性強(qiáng)、手感柔和、不容易臟等等。這些性能使得羊毛的織物有著自己的優(yōu)勢，用羊毛可以織制各種高級(jí)衣用織物：如薄毛呢，有手感滑糯、彈性好、質(zhì)地豐厚、光澤自然的春秋季節(jié)的衣物；如中厚花呢，有質(zhì)地豐厚、保暖性強(qiáng)、手感舒適的冬季衣物。比如冬季常穿的羊毛衫等。羊毛也可以織制工業(yè)用呢絨、毛毯、襯墊等重要材料。

但羊毛也并非完美無缺的，它還存在著一些缺點(diǎn)。如羊毛織物在使用洗衣機(jī)洗滌時(shí)很容易使得織物尺寸發(fā)生明顯變化，這是由于定向摩擦效應(yīng)很容易發(fā)生氈縮變形；其次，羊毛鱗片層的存在使得羊毛織物在貼身穿著時(shí)會(huì)存在刺癢感，這會(huì)大大影響羊毛織物的穿著體驗(yàn)，從而限制其用途；同時(shí)，羊毛產(chǎn)品需要在與其他材料相比較高溫度下才能達(dá)到好的染色效果，這造成了印染過程中能源上的大量花費(fèi)；此外，羊毛產(chǎn)品在后整理時(shí)需經(jīng)過柔軟化、抗菌等后期整理過程，鱗片層使得這些助劑對(duì)羊毛織物的吸附能力降低，使得后整理變的更為困難。

隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)羊毛織物性能的要求也變的越來越高。人們不僅僅希望羊毛服飾能在冬天有好的保暖效果，還要求羊毛服飾能夠時(shí)尚、易清洗、穿著舒適，價(jià)格親民等等。這就對(duì)羊毛織物的染色性能、抗氈縮性能、透氣性能、穿著時(shí)的感覺等提出了挺高的要求。同時(shí)，由于社會(huì)環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，人們對(duì)于環(huán)境更為重視了。紡織染整工業(yè)由于對(duì)環(huán)境易于產(chǎn)生影響，更應(yīng)該盡一切努力保護(hù)環(huán)境。對(duì)于有著許多優(yōu)良特性的羊毛來說，人們希望對(duì)這一優(yōu)良天然纖維的染整加工也能走上清潔環(huán)保，節(jié)能低耗的新路子。因此，采用對(duì)環(huán)境友好的方法對(duì)羊毛進(jìn)行改性，消除鱗片層造成的負(fù)面影響，是一項(xiàng)勢在必行的研究。

羊毛之所以擁有上述諸多特性，主要由于它具有特殊的形態(tài)結(jié)構(gòu)。其中羊毛纖維表面的鱗片層結(jié)構(gòu)，對(duì)羊毛織物的物理和化學(xué)性能有著很大的影響。這些薄片狀的細(xì)胞就像爬行動(dòng)物體表覆蓋的鱗片那樣重疊覆蓋，包覆在毛干的外部。根部附著于毛干，梢部伸出毛干表面并且指向毛尖，按不同程度突出于纖維表面并向外張開，形成一個(gè)陡面階梯狀結(jié)構(gòu)。

鱗片層是羊毛纖維特有的結(jié)構(gòu)之一，它是導(dǎo)致了羊毛染色困難、洗滌時(shí)容易發(fā)生氈縮變形以及穿著的刺癢感的原因。鱗片層是由角質(zhì)化的扁平狀細(xì)胞通過細(xì)胞膜復(fù)合物粘接而成。羊毛的鱗片細(xì)胞由三部分組成：分別為鱗片表層、鱗片外層和鱗片內(nèi)層。

羊毛纖維表面的鱗片層結(jié)構(gòu)使得羊毛織物的穿著體驗(yàn)不佳，也給生產(chǎn)中的染整加工過程帶來了很多麻煩。因此，對(duì)羊毛進(jìn)行剝鱗改性的研究便應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)于羊毛剝鱗的研究已經(jīng)有了相當(dāng)長的歷史，最初是為了改善羊毛織物的防縮性能，提高產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性，使毛制品獲得“機(jī)可洗”的性能。隨著人們對(duì)鱗片層的結(jié)構(gòu)以及它在羊毛加工服用過程中不同作用的認(rèn)識(shí)愈發(fā)深入，對(duì)羊毛剝鱗技術(shù)的研究也有了愈發(fā)廣泛的應(yīng)用。羊毛剝除鱗片層的好處，主要有改善羊毛的染色性能、改善羊毛的抗靜電性能、改善羊毛的穿著舒適性、改善羊毛的化學(xué)吸附性能、改善羊毛防氈縮性能五個(gè)方面。

我國每年需要向澳洲等地進(jìn)口大量的細(xì)羊毛，國內(nèi)主要生產(chǎn)低檔次的羊毛纖維，而中等和優(yōu)質(zhì)羊毛纖維在我國廣大的市場內(nèi)供不應(yīng)求，處于極度短缺的狀態(tài)。假若有方法能夠?qū)F(xiàn)有的粗羊毛或者半粗羊毛進(jìn)行改性，使其與優(yōu)質(zhì)的細(xì)羊毛的性能相似，這樣可以把相對(duì)質(zhì)量較低的粗羊毛原材料利用起來，代替細(xì)羊毛進(jìn)行紡織生產(chǎn)，就可以創(chuàng)造更大的社會(huì)價(jià)值，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。所以，將粗劣的羊毛纖維進(jìn)行表面鱗片剝除，改性成市場上所需的優(yōu)質(zhì)羊毛纖維具有極大的潛在商業(yè)價(jià)值，我國也要加大力度開展這方面的研究工作。

然而，現(xiàn)有的改性工藝對(duì)同一批羊毛纖維進(jìn)行優(yōu)化改性的效果并不是整齊劃一的，很難做到把所有羊毛纖維都完美的剝除鱗片。比如說，在同一批處理的羊毛纖維中，有鱗片剝除效果極好的羊毛纖維，也有幾乎沒有剝除掉鱗片的羊毛纖維，其間可能會(huì)有較大的差距。因此，需要對(duì)改性的效果進(jìn)行評(píng)估，甄別出其中處理效果較好的羊毛纖維，求出其占總量的百分比。如果本批次處理的羊毛中剝除鱗片好的羊毛纖維占大多數(shù)，可以認(rèn)為改性的效果好；反之，如果本批次羊毛纖維中大多數(shù)都幾乎沒有剝?nèi)[片，那么可以認(rèn)為改性的效果不好。

現(xiàn)有的對(duì)改性效果的評(píng)估過程主要還是靠人力進(jìn)行，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且評(píng)估的結(jié)果受評(píng)估者主觀因素影響較大，導(dǎo)致評(píng)估的結(jié)果可信程度不高。

計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理就是使用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行接收，然后進(jìn)行信息的提取、加工、模式識(shí)別及存儲(chǔ)和顯示的過程。計(jì)算機(jī)得到了圖像的信息以后，就可以對(duì)圖像進(jìn)行圖像的增強(qiáng)、壓縮、復(fù)原、分割、識(shí)別等等各種處理。

計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理是一門相對(duì)來說新興的學(xué)科，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息處理、測量技術(shù)和工程技術(shù)等領(lǐng)域中已經(jīng)有了數(shù)字圖像處理的廣泛應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)取得了飛越式的進(jìn)步。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理與其他學(xué)科之間的聯(lián)系和交叉也日益廣泛。作為一種有效的幫助方式，計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)已逐漸滲入到其他學(xué)科的研究工作中，如到醫(yī)療保健、航空航天、工業(yè)、軍事等等，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)越來越廣泛，并日益發(fā)揮其強(qiáng)大的作用。

計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理是信息處理技術(shù)中發(fā)展十分快速的一個(gè)分支。由于計(jì)算機(jī)硬件方面的飛速發(fā)展，圖像處理技術(shù)發(fā)展的硬件條件得到了強(qiáng)化。在近三十年的時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)為各領(lǐng)域的研究發(fā)展提供了巨大的幫助，與其他學(xué)科之間的交叉日益加深。

隨著生產(chǎn)水平的快速發(fā)展，人們對(duì)服飾的審美方面的要求和舒適程度上的要求也越來越高；而隨著生產(chǎn)規(guī)模越來越大，生產(chǎn)過程的社會(huì)化程度提高，服飾對(duì)原材料的要求也越來越高。因此，純粹依靠人來評(píng)定和鑒別產(chǎn)品的質(zhì)量及等級(jí)已經(jīng)無法再滿足生產(chǎn)的要求。這是由于人眼對(duì)產(chǎn)品的判斷往往有很大的主觀因素，而錯(cuò)誤的評(píng)定和鑒別將導(dǎo)致巨大的損失和風(fēng)險(xiǎn)。因此，我們需要一種新的評(píng)估方法，使得評(píng)估更具有的準(zhǔn)確性、科學(xué)性和可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種羊毛鱗片層的數(shù)字圖像分級(jí)方法，能夠快速公正地對(duì)羊毛改性效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種羊毛鱗片層的數(shù)字圖像分級(jí)方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)獲取到的數(shù)字圖像進(jìn)行去噪處理；

(2)將去噪后的數(shù)字圖像進(jìn)行二值化；

(3)對(duì)二值化后的數(shù)字圖像進(jìn)行羊毛邊緣的直線檢測，并選取合適的區(qū)域；

(4)將選取的合適區(qū)域中的羊毛纖維投影到水平方向上得到反應(yīng)羊毛鱗片所處位置的波形；

(5)計(jì)算得到的波形曲線的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，根據(jù)一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的值確定峰值點(diǎn)，其中，峰值點(diǎn)應(yīng)當(dāng)滿足一階導(dǎo)數(shù)為0，并且二階導(dǎo)數(shù)為負(fù)數(shù)；

(6)計(jì)算相鄰峰值點(diǎn)的間距，根據(jù)相鄰峰值點(diǎn)的間距進(jìn)行分級(jí)。

所述步驟(1)采用高斯平滑濾波方法進(jìn)行去噪處理。

所述步驟(2)中二值化時(shí)依靠人眼和邊緣直線檢測相配合來確定閾值。

所述步驟(3)中對(duì)二值化后的數(shù)字圖像通過霍夫變換進(jìn)行直線擬合，提取羊毛纖維的兩邊，完成對(duì)羊毛邊緣的直線檢測。

所述步驟(4)具體包括：將選取的合適區(qū)域中的羊毛纖維圖像翻轉(zhuǎn)到水平方向，遍歷圖像上的每一個(gè)像素點(diǎn)，對(duì)圖像進(jìn)行積分投影得到投影曲線。

所述步驟(5)中還包括對(duì)峰值點(diǎn)進(jìn)行篩選的步驟，具體為：去除一些高度與整個(gè)曲線的平均值比較接近的波峰；去除相鄰很近的兩個(gè)波峰中的一個(gè)。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：本發(fā)明建立了一套關(guān)于羊毛鱗片剝除效果的明確判析分級(jí)，配合數(shù)字圖像分析處理技術(shù)的使用，研發(fā)對(duì)羊毛鱗片密度進(jìn)行識(shí)別與分級(jí)的算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)羊毛纖維電子顯微鏡照片自動(dòng)分級(jí)功能，使其在實(shí)際工作中可以對(duì)處理后的羊毛纖維的處理效果進(jìn)行分級(jí)鑒定。在獲得分級(jí)的基礎(chǔ)上，由此對(duì)改性處理的效果作出準(zhǔn)確、科學(xué)、可靠的評(píng)估，進(jìn)而判斷該批處理過的羊毛在實(shí)用中可以作何種用途。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的流程圖；

圖2是實(shí)施方式中霍夫變換檢測直線示意圖；

圖3是實(shí)施方式中選擇檢測區(qū)域的示意圖；

圖4是實(shí)施方式中翻轉(zhuǎn)到水平方向的羊毛纖維數(shù)字圖；

圖5是實(shí)施方式中羊毛纖維投影曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種羊毛鱗片層的數(shù)字圖像分級(jí)方法，具體包括以下步驟：

(1)對(duì)獲取到的數(shù)字圖像進(jìn)行去噪處理。

數(shù)字圖像應(yīng)用中的一個(gè)首要條件就是從噪聲背景下尋找出圖像目標(biāo)。而消除圖像噪聲的方法是圖像平滑(smoothing)。圖像平滑有兩個(gè)主要目的，其一是改善圖像質(zhì)量，其二是抽出對(duì)象的特征。所以，需要一個(gè)有效的濾波機(jī)制來完成對(duì)圖像質(zhì)量的提升以及對(duì)象特征的提取。

在拍攝電鏡照片的過程中，雜質(zhì)總是會(huì)不可避免地被排入。或者在纖維顯微圖像的捕獲過程中，纖維邊緣會(huì)出現(xiàn)偽邊。針對(duì)纖維圖片出現(xiàn)的這些現(xiàn)象，首先應(yīng)該采用“噪聲去除”算法，進(jìn)行圖像的平滑處理，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)哪種算法的平滑效果較好。常用的濾波算法有簡單平滑濾波、高斯平滑濾波、中值濾波等。

首先是圖像的簡單平滑處理。在簡單平滑處理中，算法使用卷積模板對(duì)圖像中的每一個(gè)像素進(jìn)行逐一處理，然后產(chǎn)生圖像的濾波效果。可以把這一過程比喻為為逐個(gè)地過濾處理源圖像中的每一個(gè)像素，并且進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)運(yùn)算，最終得到數(shù)據(jù)結(jié)果，即所需要的平滑圖像。

圖像的高斯平滑是進(jìn)行平滑處理圖像的方法之一，也是基于領(lǐng)域平均的基本思路。而其與圖像的簡單平滑不相同的地方在于，在圖像的高斯平滑中，在進(jìn)行平均圖像領(lǐng)域時(shí)把不同的權(quán)值賦予給不同位置的像素，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，再得到所需的平滑圖像。與圖像的簡單平滑相比較，對(duì)高對(duì)比度圖像進(jìn)行平滑處理時(shí)高斯平滑的處理效率不高，平滑效果也并不十分理想。但是在需要平滑操作中，保有源圖像的總體灰度分布特點(diǎn)的情況下，高斯平滑具有很大的優(yōu)勢，可以得到較好的平滑效果。

中值濾波是一種非線性濾波，相對(duì)于其他兩種濾波器，它的優(yōu)點(diǎn)在于：首先，中值濾波降低噪聲的效果比較明顯；其次，在灰度值變化比較小的情況下，中值濾波可以得到很好的平滑處理結(jié)果；最后，中直濾波可以較好的保護(hù)完整的邊緣細(xì)節(jié)，而不是像均值濾波淹沒了細(xì)節(jié)。

本實(shí)施方式使用的是高斯平滑濾波。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)表明，在高斯平滑濾波、簡單平均濾波和中值濾波中，高斯平滑濾波的降噪效果最佳。

(2)將去噪后的數(shù)字圖像進(jìn)行二值化。

圖像的二值化就是將圖像上每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值設(shè)置為0或255，即非黑即白，圖像上只有兩種顏色。在數(shù)字圖像處理中，圖像的二值化處理是十分重要的一步，這是由于圖像的二值化使圖像中數(shù)據(jù)量大為減少，從而能凸顯出目標(biāo)的輪廓，方便對(duì)目標(biāo)的特征進(jìn)行進(jìn)一步的提取。

在圖像二值化的過程中，需要一個(gè)閾值，來確定圖像的二值化程度。閾值是要確定出一個(gè)范圍，然后在這個(gè)數(shù)值內(nèi)的圖像上的像素點(diǎn)被設(shè)置為0，而這個(gè)數(shù)值之外的像素點(diǎn)設(shè)置為255。假如圖像上的某個(gè)像素值大于閾值，則變換后該像素點(diǎn)的灰度值為255，即為黑色；反之則為0，即白色。

對(duì)羊毛纖維圖像來說，所需要的目標(biāo)是羊毛表面鱗片的密度，所以所需要的是鱗片的邊緣，所以將邊緣檢測后得到的圖像二值化為黑白圖像，以突出纖維圖像的表面鱗片的特征。對(duì)于圖像來說，目標(biāo)物和背景中雜物的最大區(qū)別就是灰度級(jí)。圖像的二值化就是通過把圖像的灰度分成不同等級(jí)，然后通過設(shè)置閾值的方法把背景與目標(biāo)物區(qū)分開來，從而得到我們所需的目標(biāo)物即纖維的表面鱗片特征。

在二值化過程中，閾值的大小會(huì)直接決定著分割的效果，當(dāng)閾值定的過高，偶然出現(xiàn)的物體點(diǎn)就會(huì)被當(dāng)作背景，使得整個(gè)圖片雜亂無章，分不清目標(biāo)物與背景雜物；如果閾值過低，就會(huì)發(fā)生相反的情況。目標(biāo)物融入到背景里，沒有被分離出來。因此，對(duì)于圖像的二值化來說，選擇一個(gè)合適的閾值是最為重要的，使得劃分后背景與目標(biāo)的誤差最小。然而，由于羊毛電鏡照片中難免有雜物影響，且不同的圖像中會(huì)有光線、灰度等條件的變化，難以使計(jì)算機(jī)直接確定閾值。因此，本實(shí)施方式中需要依靠人眼配合霍夫變換尋找出的直線，來決定一個(gè)最佳的閾值，以保證羊毛纖維分級(jí)的準(zhǔn)確性。

(3)對(duì)二值化后的數(shù)字圖像進(jìn)行羊毛邊緣的直線檢測，并選取合適的區(qū)域。

羊毛纖維的邊緣兩邊接近直線，在進(jìn)行羊毛識(shí)別的研究過程中，可以選擇采用通過霍夫變換(Hough)進(jìn)行直線擬合的方法，來提取羊毛纖維的兩邊，從而確定一個(gè)合適的閾值參數(shù)，并便于后期把羊毛纖維進(jìn)行旋轉(zhuǎn)到水平的操作。

霍夫變換是利用一種變換域來提取目標(biāo)輪廓，通過把直線上的點(diǎn)的坐標(biāo)變換到過點(diǎn)的直線的系數(shù)域，并巧妙的利用了共線與直線相交的關(guān)系，是直線的提取問題轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)問題。因此，圖像邊緣的提取問題即可由經(jīng)過邊緣像素點(diǎn)的無數(shù)條霍夫直線連接起來組成封閉區(qū)域邊界。

假設(shè)O-xy平面上內(nèi)一條直線，其方程為：y＝ux+v，其中u和v分別為直線的斜率和截距，對(duì)于給定的一條直線，對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)對(duì)(u，v)，反之，如果給定一個(gè)數(shù)對(duì)(u，v)，則對(duì)應(yīng)一條直線y＝ux+v，即O-xy平面上的直線y＝ux+v與O-uv平面上的數(shù)對(duì)(u，v)一一對(duì)應(yīng)，此關(guān)系稱為霍夫變換。因此，O-xy平面上的每一個(gè)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一條直線，這些直線都相交于一點(diǎn)(u，v)，但此直線的斜率可能會(huì)無窮大，因此將此直線方程改為極坐標(biāo)方程：xcosα+ysinα＝ρ，式中，ρ是直線到坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，α是直線法線與X軸的夾角，于是，O-xy平面坐標(biāo)中的一條直線和坐標(biāo)O-ρα平面中的點(diǎn)一對(duì)一對(duì)應(yīng)。

圖2是霍夫變換檢測直線示意圖。根據(jù)手動(dòng)選擇的閾值的不同，霍夫變換找到的直線也會(huì)變化。由此，在比較清晰地檢測出羊毛纖維的邊緣直線時(shí)，羊毛的鱗片特征也得到較好的體現(xiàn)。由此可以確定出一個(gè)比較準(zhǔn)確的閾值，在確定了一個(gè)閾值后，需要手動(dòng)對(duì)羊毛纖維數(shù)字圖片進(jìn)行一個(gè)區(qū)域選擇，此時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇邊緣被清楚檢測出來的區(qū)域(見圖3)。

(4)將選取的合適區(qū)域中的羊毛纖維投影到水平方向上得到反應(yīng)羊毛鱗片所處位置的波形。

得到可以反應(yīng)羊毛鱗片特征的二值化圖像以后，只要把羊毛纖維投影到水平方向上，就可以得到反應(yīng)了羊毛鱗片所處位置的波形。而其中波峰的位置，往往就是鱗片所在的位置。而如果直接進(jìn)行投影，由于角度的問題，很難真正反應(yīng)出來鱗片邊緣所處的真實(shí)位置。為此，首先要把羊毛纖維數(shù)字圖像翻轉(zhuǎn)到水平方向(見圖4)，遍歷圖像上的每一個(gè)像素點(diǎn)，對(duì)圖像進(jìn)行積分投影得到投影曲線(見圖5)。

(5)計(jì)算得到的波形曲線的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，根據(jù)一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的值確定峰值點(diǎn)，其中，峰值點(diǎn)應(yīng)當(dāng)滿足一階導(dǎo)數(shù)為0，并且二階導(dǎo)數(shù)為負(fù)數(shù)。

波峰檢測算法的核心思路是曲線的峰值點(diǎn)應(yīng)當(dāng)滿足一階導(dǎo)數(shù)為0，并且滿足二階導(dǎo)數(shù)為負(fù)數(shù)。本實(shí)施方式采用的算法首先計(jì)算了曲線的一階導(dǎo)數(shù)diff_v[i]，然后將其轉(zhuǎn)化為-1和1，這是由于一階導(dǎo)數(shù)的具體數(shù)值并沒有意義，需要的僅是其符號(hào)，就可以看出原曲線的增減性。然后對(duì)于一階層數(shù)為0的點(diǎn)中，其中的一部分并不是真正的波峰，而僅僅是一階導(dǎo)數(shù)為0。所以將它們的一階導(dǎo)數(shù)設(shè)為與它們所在的梯度方向相同。

然后在計(jì)算二階導(dǎo)數(shù)時(shí)，如果該點(diǎn)的二階導(dǎo)數(shù)為-2時(shí)，則說明曲線的方向在這個(gè)點(diǎn)發(fā)生由正變負(fù)，也就是原曲線中的波峰點(diǎn)。而波峰點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的位置，就包含了原圖中對(duì)應(yīng)的羊毛鱗片所對(duì)應(yīng)的位置。

然而由于羊毛鱗片的不規(guī)則性，通過上述步驟所找到的波峰并不全是羊毛纖維鱗片的邊緣所在的位置，因此需要對(duì)找到的所有波峰進(jìn)行篩選。首先要剔除一些高度與整個(gè)曲線的平均值比較接近的波峰。這是因?yàn)檫@些波峰僅僅是羊毛纖維的邊緣投影得到的，而不是對(duì)羊毛纖維表面的鱗片邊緣的反應(yīng)。其二，要剔除相鄰很近的兩個(gè)波峰中的一個(gè)，這是由于存在一個(gè)鱗片邊緣由于其圖案不規(guī)則等原因，可能投影出現(xiàn)兩個(gè)相鄰非常接近的波峰。由此，可以得到比較準(zhǔn)確的、能夠反應(yīng)鱗片邊緣的波峰的數(shù)量。

(6)計(jì)算相鄰峰值點(diǎn)的間距，根據(jù)相鄰峰值點(diǎn)的間距進(jìn)行分級(jí)。

根據(jù)上述方法可以得到波峰的數(shù)量，如此就可以得到波峰的間距，即鱗片的間距d。得到鱗片之間的間距之后，在前期檢測到的大量鱗片間距數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)其加以歸納和分析，由此可對(duì)羊毛纖維的鱗片剝除程度根據(jù)d的值擬作出分級(jí)。分級(jí)的方式具體如下：如果d≤40，為第一級(jí)；如果40＜d≤50，為第二級(jí)；如果50＜d≤60，為第三級(jí)；如果60＜d≤70，為第四級(jí)；如果d＞70，為第五級(jí)。其中第五級(jí)為最高級(jí)，即代表羊毛纖維鱗片剝除效果最好的等級(jí)；第一級(jí)為最低級(jí)，即羊毛纖維鱗片剝除效果較差。

其中特別值得注意的是，如果羊毛纖維表面已經(jīng)幾乎完全剝除鱗片，或者只剩下極少量的鱗片殘跡時(shí)可以作為一種特殊情況，這種情況下應(yīng)該直接定級(jí)為第五級(jí)。這是由于此時(shí)的投影曲線沒有明顯的波峰，這可能導(dǎo)致尋找波峰結(jié)果不準(zhǔn)確，進(jìn)而導(dǎo)致分級(jí)的結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，在此中情況下沒有必要使用該方法進(jìn)行分級(jí)，直接定級(jí)第五級(jí)即可。

不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明建立了一套關(guān)于羊毛鱗片剝除效果的明確判析分級(jí)，配合數(shù)字圖像分析處理技術(shù)的使用，研發(fā)對(duì)羊毛鱗片密度進(jìn)行識(shí)別與分級(jí)的算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)羊毛纖維電子顯微鏡照片自動(dòng)分級(jí)功能，使其在實(shí)際工作中可以對(duì)處理后的羊毛纖維的處理效果進(jìn)行分級(jí)鑒定。在獲得分級(jí)的基礎(chǔ)上，由此對(duì)改性處理的效果作出準(zhǔn)確、科學(xué)、可靠的評(píng)估，進(jìn)而判斷該批處理過的羊毛在實(shí)用中可以作何種用途。