炭黑分散度独立成分提取Fisher判别的研究

子椭 圆度 总和 的 比例 。
Ｚ： 区域 面积 介 于 ４ ～１ ０个像 素 点 的炭 黑 Ｏ ０
粒 子 中椭 圆度 小于 ０ ８的炭 黑粒 子椭 圆度 和 占炭 ．
黑粒子 椭 圆度 总 和的 比例 。 Ｚ ： 个 区域炭 黑粒 子面 积总 和 的方 差 。 。４
１ 模 型 建 立
为便于图像分 割 和 图像 特 征值 计算 ， ２ 将 ４位
Ｂ ＭＰ位 图文件转 换为 ２ ６ ８ ５ 级 位灰 度 Ｂ ＭＰ文件 。 （ ） 波 ３滤 图像 在传递 和转换 过程 中会 出现 降质或 退化
炭黑分 散 度 独 立 成 分 提 取 Ｆｓ ｅ 判 别 的 建 ｉ ｒ ｈ
指标 体 系 。 并进 行独 立成 分提取 。 立模 型并 对模 建
型进 行 分析
作 者简 介 ： 振 合 （ ９ ２）男 ． 南 南 阳人 ． 南 理 工 大 学 助 谢 １７ ． 河 华 教 ． 士 ， 事 应 用 数 学 的 教学 和研 究 工 作 。 硕 从
图像 二值 化 的方 法很 多 ， 阈值 的选 取 是 图像
摘 要 ： 讨 炭 黑 分散 度 独 立 成 分 提 取 Ｆｓ ｅ 判 别 的模 型 建 立 并 设 计 其 应 用 软 件 系 统 建 模 过 程 包 括 图 像 采 集 、 探 ｉｈｒ
图像处理、 征指标体 系设立 、 特 独立成分提取 、 模型 建立与分析。该判 别法适用于硫化胶和混炼胶炭黑分散度的识别・
将采 集 到的 图像 以 ６ ０ ８ 素 的 ２ ４ ×４ ０像 ４位位 图（ ３个字 节来记 录 每个像 素点 的颜色 信息 ） 用 显
示 出来 ， Ｂ 以 ＭＰ文件 格式储 存于 图片库 中。
（ ） 度 化 ２灰
其 判别 模型及 相应 测试 仪器 的识 别准 确率还 有待
提 高 。本 工 作 探 讨 炭 黑 分 散 度 独 立 成 分 提 取 Ｆｓ ｅ 判 别 的模 型 建立 并设计 其应 用软 件系 统 。 ｉ ｒ ｈ
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橡 胶 工 业
２ ０ 第 ５ 卷 ０ ６年 ３
合 的子 区域 ， 自动计 算 出各子 区域 的平 均灰 度值 ， 以各平 均灰 度值 作 为相 应 子 区域 的阈 值 ； 子 区 将
域 中每 个像 素 点 的 灰 度 值 与 平 均 灰 度 值 进 行 比
较， 若大 于平 均 灰 度 值 ， 置 为 ２ ５ 全 白 色 ） 否 则 ５（ ，
炭黑 是橡胶 主要 的补 强填充 剂 。炭黑分 散度
１ １ 图 像 采 集 ．
是指 炭黑 聚 集 体 （ 子 ） 粒 在胶 料 中分 散 的均 匀 程
度， 它包括 两方 面的含 义 ： 一是 表征分 布在胶 料 中 的炭 黑粒 子尺 寸大 小 ， 二是 表 征 炭 黑粒 子 在 胶料
图像 采 集 装 置 主 要 由高 精 度 显 微 放 大 镜 、
Ｃ Ｄ摄 像机 、 照 设 备 和视 频 采 集 卡 （ 摄 取 的 Ｃ 光 将
视频 信号转 换为 能 在显 示 屏 上 显 示 的数 字 图像 ） 组成 。图像 采集 过 程 是 ： 胶料 切片 并 放 在显 微 将
放大 镜 中放 大 。 取胶 料切 片 图像并存 储 。 摄
１ ２ 图像 处理 ．
问题 ， 本研 究采用 局部 统 计 滤 波 法增 强 图像 局部 区域 特征 ， 图像特 征得 以较好 保持 。 使
（ ） 白二 值化 ４黑
模过 程为 ： 对胶料 切 片 进 行 视 频 采集 （ 图像 采 集 ）
后进 行 图像 处 理 ， 据 图像 特 征 设 立分 散 度 特 征 根
识 别 准 确 率较 高 （ ９ ） 应 用 软 件 系统 操 作 方 便 。 约 ｏ 关 键 词 ： 黑 分 散度 ； 立 成 分 提 取 ； ｉｈ ｒ 别 ； 别 模 型 炭 独 Ｆｓｅ 判 判 中 图 分类 号 ： ＴＱ３ ０ ３ １ ＴＰ ９ ． ３ ． ８ ； ３ １４ 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０８ ｏ ２ ０ ） １ ６ ５０ １０ —９ ｘ（０ ６ ｌ‘ ４ ‘６ ０
（ ） 件 格 分 为人工识 别 法和 自动识 别 法 两 大 类 。人 工 识 别 法 是 以显 微 照 相 法 为基 础 。 操 作 人员 的经 验 来 判别 炭 黑 分 散 靠 度 的方 法 。该 法操 作时 间长且 判别 结果 易受 操作 人员 主观 因素 的影 响 。 自动识 别 法是改 进 的显 微 照相 法 。 适合 在 线 检 测 ， 近年 来 发 展 较 快【 ］但 。 ，
中分 布 的均 匀程 度 炭黑 分散 度是评 价橡 胶 制 ］
品性 能 的 重要 指 标 ， 确 、 速 地 测 定 炭 黑 分散 准 快 度对 改进胶 料 混炼工 艺及 提高 制 品性 能具 有重要
意义。
为提取 切 片胶 料 中 炭黑 颗 粒 的 图像 特 征 ， 采
集 图像须 经灰度 化 、 滤波 和黑 白二值 化等处 理 ， 其 处理 效 果直接 关系 到模 型识 别 的准 确性 。
二值 化 的关键 ， 直 接影 响 图像 特 征提 取 的 准 确 会
性 。本 研究采 用 动态 阈值 法 （ 称 局 部 阈值 法 ） 也 ， 即根据 图像 的局部 灰度 自动选 择 合适 的阈值对 图
像 进行 二值 化处理 ， 理是 ： 图像分割成 几个适 原 将
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第 １ 期 １
谢 振 合 ． 黑 分散 度 独 立成 分提 取 Ｆｓｅ 判 别 的研 究 炭 ｉ ｒ ｈ
炭 黑 分 散 度 独 立成 分 提取 Ｆｓｅ ｉ ｒ判别 的研 究 ｈ
谢 振 合
（ 南 理 工 大学 数 学 科 学 学 院 ， 东 广 州 ５０ ４ ） 华 广 １ ６０