基于圖像處理的蔗糖結(jié)晶顆粒識(shí)別方法研究.pdf

1、縱觀國內(nèi)外大部分制糖企業(yè)除了煮糖階段仍采用間歇法外,其余工序都已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)中的自動(dòng)化控制。國內(nèi)大部分制糖企業(yè)在煮糖工序結(jié)晶環(huán)節(jié)仍需人工目測(cè)感觸晶粒的成長狀況,粗略估算結(jié)晶環(huán)節(jié)各階段達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)大小的蔗糖顆粒所占百分比,然后憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步控制原料的加入量,使蔗糖顆粒能充分結(jié)晶,自動(dòng)化程度低。
　　因此本文采用圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)對(duì)煮糖過程蔗糖結(jié)晶顆粒進(jìn)行分類識(shí)別,用機(jī)器視覺模擬人工感觸晶粒的成長狀況的方法將結(jié)晶顆粒按面積和形狀指數(shù)

2、分類,為煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)提供決策數(shù)據(jù)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煮糖過程自動(dòng)化的研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要研究方法如下:
　　1.針對(duì)煮糖過程蔗糖結(jié)晶圖像的特點(diǎn),采用顏色空間轉(zhuǎn)換的方法,將RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到HSI顏色空間,利用H、S、I各分量的相對(duì)獨(dú)立性和結(jié)晶顆粒與糖漿溶液的色調(diào)差異進(jìn)行色調(diào)分量分割,避免因圖像局部亮度不均帶來的影響。
　　2.采用改進(jìn)遺傳算法和改進(jìn)Otsu算法相結(jié)合的閾值選取方法提高圖像分割質(zhì)量和分割速度,并配合運(yùn)用數(shù)

3、學(xué)形態(tài)學(xué)、平滑濾波、孔洞填充、去除顆粒噪聲以及去除與圖像邊界連通的顆粒等方法實(shí)現(xiàn)結(jié)晶圖像的分割,并且提供了一種偽晶識(shí)別的方法。
　　3.運(yùn)用相關(guān)算法,對(duì)顆粒個(gè)數(shù)、面積、周長、形狀指數(shù)、長、寬等特征參數(shù)值進(jìn)行提取,并根據(jù)需求自行設(shè)計(jì)基于二分查找判定樹的蔗糖結(jié)晶顆粒分類器,按面積和形狀指數(shù)進(jìn)行分類,為后續(xù)煮糖自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)提供好的決策依據(jù)。
　　4.通過對(duì)蔗糖結(jié)晶圖像處理和分類算法的研究,設(shè)計(jì)煮糖過程蔗糖結(jié)晶顆粒識(shí)別系統(tǒng)對(duì)本文方