牛胴體眼肌切面圖像的分割研究.pdf

1、南京農業(yè)大學肉類研究室于2003年制定了牛肉等級的分級標準，該分級標準涵蓋了質量級和產量級雙重標準。眼肌區(qū)域的大理石花紋是質量評級的主要指標之一，它是纖維之間沉積的肌間脂肪。在傳統的牛肉分級中，大理石花紋的等級評定主要依靠分級員的感觀評價。這個過程受分級員的感觀閾限差異、經驗豐富程度的差異以及工作疲勞程度等多個因素的影響，因此這一參量指標判斷誤差較大，分級的精度難以保證，且由于人工評價耗時長，難以符合高效工作的社會發(fā)展需求，因此亟需開發(fā)

2、一種自動化分級方法。 80年代初，一些科學家將機器視覺與圖像處理技術應用到牛肉自動分級中，牛肉自動分級技術獲得重要發(fā)展。在此背景下，本研究運用數字圖像處理學的理論知識，對牛胴體眼肌切面圖像進行精確分割，在提高大理石花紋自動分級精度的同時，提高了分級的效率，因此應用此方法對實際應用具有十分重要的意義。 本文的研究對象(牛肉圖片)在均勻的拍攝環(huán)境下攝取，在眼肌切面圖像的分割處理中，本文采取分步驟的方法來實現。主要包括背景的去

3、除、有效眼肌區(qū)域的分割及大理石花紋的精確分割3個部分。 背景去除采用的是邊界跟蹤法，根據“探測準則”找到目標輪廓像素，再根據特定的“跟蹤準則”找到目標物體上的其他像素，當跟蹤的后繼點回到起始點時，跟蹤終止。此方法的實驗結果表明：采用邊界跟蹤法可以快速去除背景。 有效眼肌區(qū)域的分割采用了基于形態(tài)學的綜合圖像處理技術。首先采用改進的最小距離分類法，將消除背景的牛胴體眼肌切面圖像進行二值化預處理，用區(qū)域標志法，保留面積最大的黑

4、色連通區(qū)域，用差影法將黑色最大連通區(qū)域中的孔洞填充后，采用全方位圖像腐蝕和膨脹技術，去除附生肌，分割出有效眼肌區(qū)域，然后通過圖像與圖像的運算，恢復有效眼肌區(qū)域的彩色花紋圖像。對牛肉大理石花紋標準圖板及牛肉樣本圖像所進行的分割實驗結果表明：基于形態(tài)學的綜合圖像處理技術具有很好的適應性，可以對各種牛胴體眼肌切面圖像實現有效眼肌區(qū)域的準確分割。 牛肉大理石花紋的精確分割，是提取特征參數，實現大理石花紋等級自動判定的關鍵步驟，因此該處分

5、割結果的精度就是關鍵。通過研究將人眼感觀測試得到的閾限值作為容差值，將此容差應用到區(qū)域生長的算法中，對區(qū)域生長法進行改進，利用改進后的算法對圖像進行二值化處理。由于目前沒有統一明確的評價分割精度的標準，因此本研究綜合運用了優(yōu)度實驗法和差異實驗法，將5人評定小組共同選取閾值實現的手動分割圖作為參考圖，對各種算法的處理結果圖進行質量評分，將幾何平均值作為分割精度的評價標準。實驗結果顯示，經5人評定小組的感官評分可以得出結論：改進的區(qū)域生長法