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为了解决煤泥浮选泡沫图像分割中传统分水岭算法的过分割问题,提出了一种基于自适应标记提取的改进分水岭算法。该方法首先对浮选泡沫图像进行高斯滤波,再运用基于形态学的扩展最大值技术从泡沫图像中自适应提取标记,利用标记对梯度图像进行修改,最后使用分水岭算法对修正后的梯度图像进行分割。试验结果表明,改进后的算法克服了标记提取需要先验知识、分割过程繁琐等问题,使参数选取更加合理,分割结果更加准确。
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文
章编号
: 1001 - 3571 ( 2012) 05 - 0082 - 05
一种改进分水岭算法的浮选泡沫图像分割方法
杨
洁明
,
杨丹丹
(
太原理工大学
机械电子研究所
,
山西 太原
030024)
摘
要
:
为了解决煤泥浮 选泡沫图像分割中传统分水岭算法的过分割问题
,
提出了一种基于 自适应
标记提取的改进分水岭算法
。
该方法首先对浮 选泡沫图像进行高斯滤波
,
再运用基于形态 学的扩
展最大值技术从 泡沫 图像中自适应提取标记
,
利用标记对梯度 图像进行修改
,
最后使用分水岭 算
法对修正后的梯 度图 像进行分割
。
试验结果表明
,
改进后的算法克服了标记提取需要先验知识
、
分割过程繁琐等 问题
,
使参数选取更加 合理
,
分割结果更加准 确
。
关键词
:
煤泥浮选泡沫图像
;
自适应标记提取
;
分水岭算法
;
极小值强制技术
;
鲁棒性
;
过分割
中图分类号
: TD943; TD948. 9
文献标志码
: A
An flot ation fro th image segmentation
method utilizing improved watershed algori thm
YANG Jie - ming,YANG Dan - dan
( The Institute of Mechanical and Electrical Technology,Taiyuan University of Technology,Taiyuan ,Shanxi 030024,China)
Abstract: In order to solve the over - segmentation problem in traditional watershed segmentation algo-
rithm in slime flotation froth images,this paper proposes an improved watershed segmentation algorithm
method which is based on adaptive maxima - marker extraction. Firstly,it carries on Gaussian filtering to
flotation froth image ,then,the markers are adaptively extracted from the bubble image by using the max-
imum expansion technology based on the morphology,after that the markers are used to modify the gradi-
ent image. Finally,the revised gradient image is processed with watershed segmentation algorithm. The
experimental results show that improved algorithm solved some problems,for example,we must grasp a
priori knowledge before extracting the markers,the segmentation process is complicated and so on,and
the improved algorithm can select parameter in a more reasonable way,and get a more accurate segmen-
tation result.
Key words: coal flotation froth images ; adaptive mark extraction; watershed algorithm; minimum man-
datory technology; robustness;
over - segmentation
收
稿日期
: 2011 - 12 - 29
作者简介
:
杨洁明
( 1956—)
,
女
,
山
西省太谷县人
,
教授
,
博士
,
博士生导师
,
从事机电系统与生产过程智能控制方面的研究
。
E - mail: 13834231566@ 139. com Tel: 13834231566
在工业选煤过程中
,
浮选是一种回收细粒精煤
的
有效方法
。
浮选过程中浮选泡沫携带了大量的精
煤颗粒
,
而浮选状态的差异性会导致浮选泡沫视觉
信息的不同
,
这些视觉信息可以通过浮选泡沫的颜
色
、
尺寸等特征体现出来
。
运用图像处理系统对获
取到的图像进行特征提取
,
可以识别浮选状态的优
劣
[1 - 3]
,
而在各种图像特征中气泡个
数和尺寸是最
能反映浮选状态的特征之一
,
要想实时
、
快捷
、
准
确的获取气泡的尺寸和个数
,
需要对泡沫图像进行
有效地分割处理
。
目前
,
分水岭算法
[4 - 5]
是
应用较
广泛的一种图像分割方法
。
1
传统分水岭算法及其缺陷
分水岭算法是一种借鉴了数学形态学的分割方
28
第
5
期
2012
年
10
月
选 煤 技 术
COAL PREPARATION TECHNOLOGY
No. 5
Oct. 2012
DOI:10.16447/j.cnki.cpt.2012.05.001
中国煤炭期刊网
www.chinacaj.net
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