新颗粒分布系统检测程序

新镜头到来,拍摄到的颗粒图片都是比较清晰可见的,尤其是因为镜头解像力的缘故,原来颗粒的边缘很模糊,现在颗粒的边缘很清晰,颗粒的高光也能清晰的看到。

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新的检测程序的前处理分为以下几个过程。

读取图片
形成灰度图片
OTSU大津法进行二值化操作
反色(将背景设置为黑色,前景[白色斑点或者particle]设置为白色)
填补孔洞,如果在某些斑点里有空白的地方—imfill()
通过读取连通域面积的信息,判断杂质连通域的大小,并删除—bwareaopen()
进行形态学处理,开运算,进一步删除杂质
判断连通域大小,进行颗粒分散情况的分类(单分散、2个颗粒团聚、3个颗粒团聚、多颗粒团聚四种情况)
利用连通域删除函数分别得出多个分散情况的二值化图
连通域统计函数处理各种情况下的连通域信息
计算各种情况下连通域的总面积
单分散的连通域数目和颗粒数目一直,2、3颗粒团聚的颗粒数目可以相乘获得,多分散的,目前用面积除以平均面积
通过质心坐标计算整体的偏心距和偏心角
添加虚粒子
进行voronoi图的分析,计算voronoi图的分块面积
计算CV值,判断均匀度大小(整体、单分散、团聚)
面密度分级,参见paper
计算每种分散程度下的颗粒数目占总数目的比率
面密度的分级所占的比率
写入data.txt
★面密度的问题还未解决—–统计连通域的时候发现,连通域的面积,在颗粒数目的最后一个值时,面积非常大,可能与voronoi划分有关系。

★bwlabel读取的连通域数目更准确,但bwlabel只能读取连通域的信息,不能读取划分信息的面积值。bwboundaries()函数可以获取区域划分的边界信息,但获得的划分区域的值小于bwlabel,这也是一个问题。(错失面积占全部面积的0.078)。

在标注方面,新的检测程序的标注功能很好,可以几乎把所有的点都覆盖到(与原图的质量有很大关系):

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