[发明专利]一种光照不均匀条件下密集微粒图像的处理方法

权利要求书

1.一种光照不均匀条件下密集微粒图像的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提取图像中由于光照不均产生的不均匀背景；

2)去除图像中的不均匀背景；

3)判断图像中是否存在喷口，所述喷口为原始提取图像的白色区域；若否，则执行步骤4)；若是，则执行步骤5)；

4)对图像逐列进行直方图均衡化处理，再转入步骤6)；

5)先对喷口所在的列进行分段直方图均衡化处理，再对其他列进行直方图均衡化；

6)对图像逐行进行二值化处理；

步骤6)中，对图像逐行进行二值化处理时，对于不包含喷口的行中，每一行的a个像素点，可以得到每一个灰度级在该行中所占的概率p_i：

p_i＝n_i/a；i＝0,1,...,255

其中，n_i是灰度级i在该行的像素数；

进而得到每个灰度级的概率分布函数F(x)：

每一行中微粒所占像素点的概率为e，那么背景所占像素点的概率为1-e；从x＝0开始计算F(x)，直到x＝x₀时，满足F(x₀)1-e，那么x₀就是二值化的阈值；对于所有的灰度级x，令

即为每一行的二值化结果，不同行的x₀不同；

7)得到最终图像。

2.根据权利要求1所述的光照不均匀条件下密集微粒图像的处理方法，其特征在于，步骤1)中，采用形态学处理中的开运算，首先根据图像的性质，创建一个半径一定的平坦形圆盘结构元素，然后使用该元素对原图先膨胀后腐蚀，得到平滑且不均匀的图像背景。

3.根据权利要求1所述的光照不均匀条件下密集微粒图像的处理方法，其特征在于，步骤2)中，去除背景后的图像的灰度矩阵I₃＝I₁-I₂，其中，I₁是原图的灰度矩阵，I₂是不均匀背景图像的灰度矩阵。

4.根据权利要求1所述的光照不均匀条件下密集微粒图像的处理方法，其特征在于，步骤4)中，对a*m个像素点的图像逐列进行直方图均衡化处理时，对于每一列S_k，k＝0,1,...,a，可以得到每一个灰度级在该列的m个像素中所占的概率：

p_i＝n_i/m；i＝0,1,...,255

其中n_i是灰度级i在该列的像素数；

从而得到该列的灰度级分布向量P_k1＝(p₀,p₁,...,p₂₅₅)；然后对P_k1进行变换，得到新的灰度级分布向量P_k2＝(p₀’,p₁’,...,p₂₅₅’)，P_k2即为直方图均衡化后的灰度级分布向量：

P_k2＝P_k1·T

其中T为256x256的变换矩阵，得到的新灰度级分布向量P_k2各相邻元素之间的差异减小；

将概率分布转化为各个灰度级的个数：

n_i’＝p_i’*m；i＝0,1,...,255

然后基于新灰度级分布向量P_k2对该列上每个元素重新分配像素值，得到直方图均衡化后的列向量S_k’,记为：

S_k’＝f(S_k)。

5.根据权利要求1所述的光照不均匀条件下密集微粒图像的处理方法，其特征在于，步骤5)中，对喷口所在的列进行分段直方图均衡化处理包括：

先找到喷口所在的列向量：对每个列向量中的像素进行判断，找到喷口所在的像素点，将整个列向量分为2部分，分别为非喷口区域和喷口区域；

然后对喷口区域赋值为255，对非喷口区域进行直方图均衡化，得到新的列向量。