1.一种基于图像处理的微米级河鲀表皮体刺轮廓建模方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)通过显微镜获取轮廓位于同一焦平面的河鲀表皮体刺显微图像;
步骤(1)中样本置于平静水面保持水平状态,通过液面静置的方式使样本轮廓均位于同一焦平面内,待测的样本中心轴或对称轴为水平线或垂直于水平线;
(2)通过Halcon软件获取显微图像中轮廓样条线及其轮廓图像;
其具体步骤如下:
(21)将原图像转换为RGB单通道图像,选择对比度最高的分量图像进行二值化处理,进而获得完整的图像信息的目标轮廓线条;
(22)将二值图像中的空洞区域进行填充,并采用腐蚀运算消除边缘毛体刺与干扰噪声;
(23)边缘连接存在小的缝隙,通过膨胀运算实现轮廓的平滑过渡;
(24)通过图像增强中的梯度锐化算子提高图像信噪比,提取出微小结构的真实边缘轮廓线;
(3)将轮廓图像导入Photoshop中进行去噪处理,并导出AI文件,再通过3DMax软件将AI文件导出为CAD文件;
(4)在CAD软件中处理转化为CAD文件的曲线轮廓;
其具体包括如下步骤:
(41)对河鲀表皮体刺轮廓进行坐标系的重置:表皮体刺两边切线交点为坐标原点,切线所成角的角平分线为Y轴,其过原点的垂直方向为X轴,通过坐标变换实现坐标系的统一;
(42)通过CAD软件的样条曲线功能对样件轮廓密集取点;
(43)使用list功能批量获取样条曲线上所有点的坐标;
(5)使用MATLAB导入所有点的坐标,以x为自变量,y为因变量进行曲线拟合后建立河鲀表皮体刺模型,
具体的,通过所获得的样条点坐标在MATLAB中进行拟合,构建傅里叶函数表达式从而得到体刺的轮廓曲线数学模型,表示为:f(x)=a0+a1×cos(x×ω)+b1×sin(x×ω)。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的微米级河鲀表皮体刺轮廓建模方法,其特征在于:Fourier函数表达式 ,阶数取1,表达式如下:f(x)=‑1.503+1.04×cos(11.28×x)‑0.003714×sin(11.28×x)其数学模型的精度参数为:残差平方和为0.1336,均方差为0.02974,确定系数为
0.9954,与生物模型拟合精度高,表达式复杂程度低。