專利名稱：一種測量散粒物料顆粒形狀參數的方法
技術領域：
本發明涉及一種測量散粒物料顆粒形狀參數的方法，該方法利用數碼顯微鏡攝像
顆粒圖片，通過計算機軟件處理得到顆粒形狀參數信息。
背景技術：
隨著科學技術的進步，各種應用軟件在測量領域得到了廣泛的普及和應用，使得 各種繁瑣的、不精確的測量方法過時。在通常的測量散粒物料顆粒形狀參數的方法中，如人 工觀察記錄方式，比較繁瑣并且不精確；現有的圖像處理軟件也可以用于測量相應的顆粒 形狀的參數，但并沒有針對顆粒形狀做相應的特殊處理和優化。
發明內容
本發明的目的是提供一種測量散粒物料顆粒形狀參數的方法，該方法精簡了測 量散粒物料顆粒形狀參數的過程，提高了測量的精確度，測量的軟件是針對測量散粒物料 顆粒形狀參數而特殊處理和優化的，便于高效地測量散粒物料顆粒形狀相關的各種參數信息。 為達到上述發明的目的，在一個由一臺數碼顯微鏡和一臺計算機組成的系統中， 并且數碼顯微鏡可攝lnm-lmm范圍顆粒的完整圖像以位圖格式存儲并傳輸給計算機，計算 機有至少一個處理器和至少有個存儲程序的存儲器，提供了一種測量散粒物料顆粒形狀參 數的方法和軟件，該方法包括從一臺數碼顯微鏡攝圖像存儲于計算機，并用軟件處理得到 相關顆粒形狀參數信息，然后存儲已備后用。超出大小范圍lnm lmm的顆粒，調節數碼顯 微鏡使之可攝像部分包括整個顆粒并取其圖像保存為位圖格式的圖像；用測量散粒物料顆 粒形狀參數的皿處理上述保存的位像得到相應顆粒的形狀參數。
所述測量散粒物料顆粒形狀參數的軟件還采用了下列步驟 窗口的實現，具體通過調用系統的提供的或跨平臺的GUI接口 ，注冊窗口類設置 對應的參數，創建菜單等。 圖象數據的讀入和顯示，根據圖像格式，依次讀取圖像頭信息和其圖像數據，再調 用系統提供的圖像數據顯示接口 ，顯示到顯示器。 圖象數據處理，用圖像處理方法提取出顆粒圖像本身含有的顆粒形狀參數信息， 具體先對圖像數據進行灰度化，再用現有的邊沿提取Ca皿y算法得到顆粒邊沿信息，再通 過邊沿信息，進一步計算得到顆粒的圓度，進而確定顆粒形狀參數。 處理數據后顯示顆粒形狀參數結果，對處理得到的參數，調用系統提供的對應的 字符接口 ，直接在窗口的用戶區域顯示。 保存顆粒形狀參數的計算結果，可保存多個處理結果，對一副圖像中多個顆粒目
標，進行編號，創建ASCII文件對顆粒目標依次存儲其編號、面積、形狀參數等。 本發明操作簡單而精度較高，且運行效率提高了。它主要應用于各種需要通過測
量某種顆粒物料的形狀，來檢測其品質的場合，可廣泛應用于需測量散粒物料顆粒形狀參數的領域，特別是農業、食品和醫藥行業應用較多。
圖1為本發明涉及的信息流系統；
圖2為在本發明的圖像處理軟件的
圖3為在本發明的圖像處理軟件的
具體實施例方式
圖1為本發明的信息流系統，由數碼顯微鏡、操作人員和計算機組成。數碼顯微鏡 完成顆粒圖像的采集并在操作人員的操作下傳輸位片給計算機，計算機在操作人員的 操作下利用軟件完成顆粒形狀參數的測量。 圖2表示了本發明的圖像處理軟件的一級程序流程圖，其中程序入口為編譯連接 器做指定的程序名，窗口類的是實現和注冊是用操作系統提供的接口 ，定制本發明軟件的 圖形窗口 ，創建窗口和顯示也通過調用操作系統提供的接口實現在顯示屏幕上的顯示，在 進行系統調用時遇到錯誤就程序轉到錯誤處理，圖2中錯誤處理判斷錯誤信息來源實現程 序退出或繼續，這樣使得程序更具健壯性，進入主消息循環是通過一個循環結構的執行，完 成對系統傳遞用戶消息給主程序，再根據用戶消息的判斷來完成相應的打開圖像、圖像數 據處理、處理后圖像顯示結果、保存結果和退出程序，圖2主程序一級流程圖中打開圖像具 體可見圖3左，先由系統調用文件打開對話框來提示用戶輸入要處理的圖形文件的地址， 再用黑色清除內存設備原來內容，讀圖像文件頭，給全局變量附值.并設置Super VGA視頻 模式，逐行顯示位像；圖像數據的處理具體可見圖3右，圖3右中變灰階，具體就是設置 顯示器模式，創建新設備無關位圖文件并且設置它的調色表數據，判斷原圖像數據為8位 或24位分別按照紅分量30% ，綠分量59% ，藍分量11 %計算得到新的灰度值，最后顯示處 理后的圖像；圖3右中輪廓跟蹤通過計算圖像窗口的灰度分布直方圖，即統計每個灰度值 重復的次數，再利用大津法求兩值化閾值，單區域形成鏈碼表與線段表并且據此計算單區 域的面積和周長進而求出形狀因子然后顯示和記錄，鏈碼是用中心像素指向它的8個鄰點 的方向來定義的，取值0 7，按逆時針遞增，通過鏈碼表對圖像跟蹤，可以準確地對圖像的 邊界進行數字化描述，將區域中所有水平線段按掃描順序排列起來得到的端點表稱為線段 表，線段表的每一點由兩部分組成，偶數點表示左端點，奇數點表示右端點；圖2主程序一 級流程圖中處理數據后顯示結果，就是根據輪廓跟蹤后計算的顆粒周長和面積，用周長的 平方除以面積和4倍圓周率計算得到顆粒的形狀參數，然后用系統調用在窗口中顯示計算 結果列表；圖2主程序一級流程圖中保存結果，就是建立數據文件于文件系統，并寫入計算 的形狀參數結果。圖2主程序一級流程圖中退出程序提示用戶是否存儲處理結果后通過系 統調用正常結束執行或進入主消息循環。 根據本發明，操作人員通過利用數碼顯微鏡攝像再用計算機軟件處理來完成對顆 粒形狀參數的測量。結果，不僅測量的步驟簡化了，而且精度提高了。此外，計算的軟件是 針對顆粒形狀參數的測量優化的，改進了處理的速度，效率提高了 。
權利要求
一種測量散粒物料顆粒形狀參數的方法，該方法包括下列步驟將載玻片在1％～2％濃度的鹽酸中浸泡，除去表面雜物后用蒸餾水洗凈晾干備用；取樣所要測量散粒物料顆粒，該顆粒大小范圍應該在1nm～1mm；其特征在于超出大小范圍1nm～1mm的顆粒，調節數碼顯微鏡使之可攝像部分包括整個顆粒并取其圖像保存為位圖格式的圖像；用測量散粒物料顆粒形狀參數的軟件處理上述保存的位像得到相應顆粒的形狀參數。
2. 根據權利要求1所述的測量散粒物料顆粒形狀參數的方法，其特征在于所述測量散 粒物料顆粒形狀參數的軟件還采用了下列步驟窗口的實現，具體通過調用系統的提供的或跨平臺的GUI接口 ，注冊窗口類設置對應 的參數，創建菜單；圖象數據的讀入和顯示，根據圖像格式，依次讀取圖像頭信息和其圖像數據，再調用系 統提供的圖像數據顯示接口，顯示到顯示器；圖象數據處理，用圖像處理方法提取出顆粒圖像本身含有的顆粒形狀參數信息，具體 先對圖像數據進行灰度化，再用現有的邊沿提取Ca皿y算法得到顆粒邊沿信息，再通過邊 沿信息，進一步計算得到顆粒的圓度，進而確定顆粒形狀參數；處理數據后顯示顆粒形狀參數結果，對處理得到的參數，調用系統提供的對應的字符 接口 ，直接在窗口的用戶區域顯示；保存顆粒形狀參數的計算結果，可保存多個處理結果，對一副圖像中多個顆粒目標，進 行編號，創建ASCI I文件對顆粒目標依次存儲其編號、面積、形狀參數。
3. 根據權利要求1所述的測量散粒物料顆粒形狀參數的方法，其特征在于硬件依賴 數碼顯微鏡和計算機。
全文摘要
本發明公開了一種測量散粒物料顆粒形狀參數的方法，是一種通過應用數碼顯微鏡和計算機測量散粒物料顆粒形狀參數的方法和軟件。數碼顯微鏡完成散粒顆粒物料圖像采集，計算機完成采集到的圖像的處理。該方法精簡了測量散粒物料顆粒形狀參數的過程，提高了測量的精確度，測量的軟件是針對測量散粒物料顆粒形狀參數而特殊處理和優化的，便于高效地測量散粒物料顆粒形狀相關的各種參數信息。可廣泛應用于需測量散粒物料顆粒形狀參數的領域。
文檔編號G01N15/10GK101718674SQ20091021834
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者戈振揚, 郭潔 申請人:昆明理工大學