[发明专利]一种粉末颗粒图像中圆颗粒数量统计方法

说明书

本发明公开了一种粉末颗粒图像中圆颗粒数量统计方法，步骤包括：提取图像中的所有联通域，判断每个联通域为单个圆目标或重叠圆目标；针对重叠圆目标，使用中心漂移算法统计圆的直径和数量。本发明针对粉末图像中形状不规则、大小不一、重叠情况的粉末颗粒进行数量和大小的统计、算法精度高。

技术领域

本发明涉及粉末颗粒质量检测技术，特别是一种粉末颗粒图像中圆颗粒数量统计方法。

背景技术

超细粉末颗粒广泛应用于材料，制造等工业领域。单位面积内粉末颗粒的数量和大小是衡量该粉末质量的重要指标，在利用金属粉末进行增材制造等方面具有极大的应用价值，然而，目前并无针对超细粉末颗粒进行统计的有效方法，某些晶像显微镜中集成了简单的统计方法，但统计精度较低，且无法针对重叠的颗粒区域进行有效统计，严重影响了对粉末颗粒质量的评价结果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种针对粉末图像中形状不规则、大小不一、重叠情况的粉末颗粒进行数量和大小的统计、算法精度高的粉末颗粒图像中圆颗粒数量统计方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种粉末颗粒图像中圆颗粒数量统计方法，步骤包括：

1)提取图像中的所有联通域，判断每个联通域为单个圆目标或重叠圆目标；

2)针对重叠圆目标，使用中心漂移算法统计圆的直径和数量。

所述步骤1)具体为：

1-1)针对整幅图像，使用阈值分割的方法提取粉末颗粒前景；

1-2)将前景图像转换为二值图像，并标记图中的8联通域，得到N个目标；

1-3)针对每个目标，求轮廓的最小外接圆，并记录其半径Rn；

1-4)针对每个目标，求目标面积S1与其外接圆面积S2的比值y，若y>0.85则该目标为单个圆目标，则圆目标数加1，将外接圆的半径作为该圆的半径；否则，该目标将被认为是重叠圆目标。

所述步骤2)具体为：

2-1)针对每个重叠目标，提取目标边缘；

2-2)在目标内部随机选取与目标面积呈正比数量的点作为圆心；

2-3)在每个圆心处，构建半径为1的圆；

2-4)使每个圆的半径逐渐增加，当圆与目标的边缘相交时，圆心朝着交点的反方向移动，使若干个圆的半径逐渐变大并在目标内部来回碰撞，并将圆心间距离小于阈值L，即的两个圆合并为一个圆，最终目标内的圆静止；

2-5)统计目标中圆的最终分布情况，目标中圆的数量为该重叠目标中圆的数量，并统计各圆的半径；

2-6)统计整个图像中圆的数量和各个圆的半径并进行分类，得到圆数量的统计结果。

相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明为超细粉末颗粒数量的精确统计提供了方法，可广泛应用于超细粉末特性分析、增材制造中金属粉末的质量鉴定等领域。本发明可轻松判别目标为单个目标还是重叠目标，并且可针对重叠的颗粒进行数量统计，算法进度高，可达98％，鲁棒性强，与现有技术相比，可极大地提高颗粒数量的统计和分析质量。

附图说明

图1为本发明的重叠目标统计圆的直径和数量示意图。

图2为待提取图像示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

一种粉末颗粒图像中圆颗粒数量统计方法，步骤包括：