一種煮糖過程糖晶體偽三維顯微圖像處理方法以及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煮糖過程糖液結(jié)晶過程檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煮糖過程糖晶體偽三維顯微圖像處理方法以及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在制糖工業(yè)中，蔗糖廠煮糖罐內(nèi)糖液的結(jié)晶操作中起晶、止晶、養(yǎng)晶過程需要操作人員不斷的觀察罐內(nèi)晶粒狀況，是否出現(xiàn)粘晶、偽晶，以便作出相應(yīng)的操作。目前多數(shù)糖廠都是用抽樣碳棒取出糖膏樣品在燈下觀察或手捻憑感覺來判斷，不能直接觀察到罐內(nèi)晶粒變化情況，給操作的準(zhǔn)確性帶來了一定困難。為解決這一問題，研宄人員研制了煮糖顯微觀察鏡，直接裝在鍾壁上，可清晰觀察鍾內(nèi)晶體變化情況，及時發(fā)現(xiàn)粘晶、偽晶等不正常晶粒生長，從而提高糖分回收率，提高成品糖質(zhì)量、降低能耗。
[0003]但由于光照和晶體本身的原因，顯微鏡采集的蔗糖晶體圖像不可避免地出現(xiàn)了失真。光照強(qiáng)時，所采集的圖像整體灰度級高，圖像亮度大；反之將得到較暗的圖像。由于蔗糖晶體本身是透明，鏡面的，采集出來的圖像是偽三維圖像(即非真正的三維圖像，其三維效果是由于晶體透光反射和折射造成的視覺三維，稱之為偽三維圖像)，這給蔗糖結(jié)晶觀察的準(zhǔn)確性帶來了困難。
[0004]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種煮糖過程糖晶體偽三維顯微圖像處理方法，從而克服顯微鏡采集的蔗糖晶體圖像是偽三維圖像，導(dǎo)致蔗糖結(jié)晶觀察的準(zhǔn)確性較差的缺點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種煮糖過程糖晶體偽三維顯微圖像處理方法，包括以下步驟:1)對所述偽三維顯微圖像進(jìn)行預(yù)處理；2)采用邊緣檢測算子對預(yù)處理后的所述偽三維顯微圖像進(jìn)行梯度計算，獲得梯度圖像；3)采用最大類間方差法對所述梯度圖像進(jìn)行邊緣提?。?)去除邊緣提取后所述梯度圖像的偽三維，得到所述糖晶體的實際邊緣。
[0007]上述技術(shù)方案中，步驟I)中對所述偽三維顯微圖像進(jìn)行預(yù)處理包括灰度化、中值濾波以及高斯平滑。
[0008]上述技術(shù)方案中，步驟4)中去除邊緣提取后所述梯度圖像的偽三維，得到所述糖晶體的實際邊緣的步驟包括:41)對用最大類間方差法處理后的所述梯度圖像進(jìn)行二值化處理；42)去除二值化處理后的所述梯度圖像的噪聲點獲得雙層輪廓圖；43)去除所述雙層輪廓圖的內(nèi)輪廓得到晶體外輪廓圖；44)對所述晶體外輪廓圖進(jìn)行填充，得到所述糖晶體的實際邊緣。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種煮糖過程糖晶體偽三維顯微圖像處理裝置，從而克服顯微鏡采集的蔗糖晶體圖像是偽三維圖像，導(dǎo)致蔗糖結(jié)晶觀察的準(zhǔn)確性較差的缺點。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種煮糖過程糖晶體偽三維顯微圖像處理裝置，包括:預(yù)處理模塊，用于對所述偽三維顯微圖像進(jìn)行預(yù)處理；圖像獲取模塊，用于采用邊緣檢測算子對預(yù)處理后的所述偽三維顯微圖像進(jìn)行梯度計算，獲得梯度圖像；邊緣提取模塊，用于采用最大類間方差法對所述梯度圖像進(jìn)行邊緣提??；去除偽三維模塊，用于去除邊緣提取后所述梯度圖像的偽三維，得到所述糖晶體的實際邊緣。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述預(yù)處理模塊具體用于對所述偽三維顯微圖像進(jìn)行灰度化、中值濾波以及高斯平滑。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述去除偽三維模塊具體包括:二值化處理子模塊，用于對采用最大類間方差法處理后的所述梯度圖像進(jìn)行二值化處理；去噪聲點子模塊，用于去除二值化處理后的所述梯度圖像的噪聲點獲得雙層輪廓圖；去內(nèi)輪廓子模塊，用于去除所述雙層輪廓圖的內(nèi)輪廓得到晶體外輪廓圖；填充子模塊，用于對所述晶體外輪廓圖進(jìn)行填充，得到所述糖晶體的實際邊緣。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明的處理方法以及裝置能夠?qū)χ筇沁^程中采集到的蔗糖晶體顯微圖像(即一類具有復(fù)雜噪聲背景的偽三維圖像)進(jìn)行有效的邊緣檢測，提高蔗糖晶體觀察的準(zhǔn)確性，為實現(xiàn)蔗糖結(jié)晶過程可視化實時檢測提供了途徑。
【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的煮糖過程糖結(jié)晶顯微圖像偽三維處理方法的流程圖。
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明的蔗糖晶體偽三維現(xiàn)象局部圖像示意圖。
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明預(yù)處理后得到的偽三維蔗糖晶體顯微圖像示意圖。
[0017]圖4是根據(jù)本發(fā)明經(jīng)過邊緣檢測算子運算后得到的梯度圖像示意圖。
[0018]圖5是根據(jù)本發(fā)明經(jīng)過最大類間方差法邊緣提取后得到的圖像示意圖。
[0019]圖6是根據(jù)本發(fā)明經(jīng)過對最大類間方差法處理后再進(jìn)行二值化處理得到的圖像示意圖。
[0020]圖7是根據(jù)本發(fā)明經(jīng)過去除噪聲點得到的雙層輪廓圖示意圖。
[0021]圖8是根據(jù)本發(fā)明經(jīng)過本發(fā)明方法得到的糖晶體外輪廓圖示意圖。
[0022]圖9是經(jīng)過本發(fā)明處理方法得到的糖晶體填充圖示意圖。
[0023]圖10是根據(jù)本發(fā)明的煮糖過程糖結(jié)晶顯微圖像偽三維處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0025]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實施方式】的一種煮糖過程糖晶體偽三維顯微圖像處理方法，包括以下步驟:
[0026]步驟SlOO:對顯微鏡獲取的糖晶體的偽三維顯微圖像進(jìn)行預(yù)處理；糖晶體偽三維顯微圖像如圖2所不；
[0027]在該步驟中，預(yù)處理包括對偽三維顯微圖像進(jìn)行灰度化、中值濾波以及高斯平滑等處理，處理后的圖像如圖3所示，本實施例中，在高斯平滑處理中，采用二維高斯平滑函數(shù)。
[0028]步驟S102:采用邊緣檢測算子對預(yù)處理后的偽三維顯微圖像進(jìn)行梯度計算，獲得梯度圖像；在該實施例中，邊緣檢測算子為Sobel算子，梯度圖像如圖4所示。
[0029]步驟S104:采用最大類間方差法對梯度圖像進(jìn)行邊緣提??；其中，最大類間方差法為大津法，邊緣提取后的圖像如圖5所示。
[0030]步驟S106:對用最大類間方差法處理后的梯度圖像進(jìn)行二值化處理；