基于模糊聚类和形态学的轮胎断面特征提取-江苏大学.PDF

２０１２年９月 第３３卷　第５期 Ｓｅｐｔ．２０１２ Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１２．０５．００４ 基于模糊聚类和形态学的轮胎断面特征提取 王国林，周树仁，李军强 （江苏大学 汽车与交通工程学院，江苏 镇江２１２０１３） 摘要：针对轮胎断面图像中胶料之间灰度相差小，边界模糊性强，传统的边缘提取方法难以实现断 面特征提取的问题，提出了１种将多层次模糊增强、模糊 Ｃ均值聚类以及形态学等方法有机结合， 用于轮胎断面特征提取的算法．该算法先将钢丝区域去除并对图像整体进行灰度变换，然后通过多 层次模糊增强，增加胶料之间的对比度，再运用模糊Ｃ均值聚类分割出各胶料区域，并对各区域进 行形态学处理并提取边界，最后将各区域边界叠加，加入钢丝区域，得到轮胎断面的特征．对不同光 照条件下的轮胎断面图像进行试验．结果表明：该算法可以解决轮胎断面图像中胶料之间灰度差小 的问题，并有效提取了轮胎断面中的胶料边界和钢丝特征，且对光照条件具有一定的适应性． 关键词：轮胎断面；多层次模糊增强；模糊Ｃ均值聚类；形态学 中图分类号：Ｕ４６３．３４１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１２）０５－０５１３－０５ Ｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｔｉｒｅｓｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ＷａｎｇＧｕｏｌｉｎ，ＺｈｏｕＳｈｕｒｅｎ，ＬｉＪｕｎｑｉａｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｉｒｅｓｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｂｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｂｙｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅ ｔｈｏｄｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｓｍａｌｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｇｒａｙｖａｌｕｅｂｅｔｗｅｅｎｒｕｂｂｅｒｓｉｎｔｈｅｔｉｒｅｓｅｃｔｉｏｎｉｍａｇｅａｎｄｔｈｅｆｕｚｚｙ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ．Ａｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｉｒｅｓｅｃｔｉｏｎｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ ｆｕｚｚｙｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ，ｆｕｚｚｙＣｍｅａｎｓｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｒｅｇｉｏｎｓｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｓｗｅｒｅｒｅｍｏｖｅｄｔｏ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｈｅｇｒａｙｖａｌｕｅｓｏｆｉｍａｇｅ．Ｔｈｅｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｆｕｚｚｙｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔ ｂｅｔｗｅｅｎｒｕｂｂｅｒｓ．ＴｈｅｒｕｂｂｅｒｒｅｇｉｏｎｓｗｅｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｅｇｍｅｎｔｅｄｂｙｆｕｚｚｙＣｍｅａｎｓｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅ ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓｗｅｒｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｂｙｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｉｒｅｓｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｓｔａｃｋｉｎｇｔｈｅ ｂｏｕｎｄａｒｙｏｆｅａｃｈｒｅｇｉｏｎａｎｄａｄｄｉｎｇｓｔｅｅｌｗｉｒｅｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｔｉｒｅｓｅｃｔｉｏｎｉｍａｇｅｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｉｇｈｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｓｍａｌｌ ｇｒａｙｖａｌｕｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｕｂｂｅｒｓｉｎｔｈｅｉｍａｇｅｏｆｔｉｒｅｓｅｃｔｉｏｎａｎｄｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｉｒｅｓｅｃｔｉｏｎ