1.本发明涉及造纸纤维测量技术领域，具体为一种造纸纤维图像自动测量系统和方法。
背景技术：2.图像识别技术是新一代信息技术的一个重要领域，它是指对图像进行对象识别，以识别各种不同模式的目标和对像的技术，图像识别，顾名思义，就是对图像做出各种处理、分析，最终识别我们所要研究的目标，在造纸纤维测量技术中需要用到图像识别技术，对纤维长度、宽度等数据进行精确的测量。
3.现有的造纸纤维测量技术不能及时而准确地对造纸纤维的形态进行测量，不能及时了解和掌握造纸纤维原料在制浆和造纸过程中其形态的变化情况，同时现有的造纸纤维测量技术只能对纤维长度和宽度进行二维测量，当纤维具有角度偏差时，测量结果不准确。
技术实现要素：4.为实现以上能及时有效的对造纸纤维进行测量，使用方便，能对纤维进行三维测量，测量精度高，减少误差的目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种造纸纤维图像自动测量系统，包括：图像采集单元，用于对纤维制片进行显微图像采集；图像预处理单元，用于对采集图像进行预处理；分类传输模块，用于对处理过的图像进行分类传输；角度计算单元，用于对纤维角度进行测量计算；造纸纤维系统，用于对纤维二维长度和宽度进行测量；计算单元，用于对角度计算数据和长宽测量数据进行三维计算；纤维信息处理系统，用于对纤维图像进行颜色分离和细胞壁腔比测量，并对测量数据进行计算分析；信息处理系统，用于对数据进行整理分析。
5.进一步的，所述图像预处理单元为高斯滤波去噪平滑图像处理。
6.进一步的，所述角度计算单元包括canny算子模块和hough变换原理模块。
7.一种造纸纤维图像自动测量方法，包括以下步骤：
8.s1、取样：按照行业标准qb/t2597-2003造纸纤维长度测定法取得纸或纸浆纤维样品，按照行业标准qb/t2597-2003取样、经赫氏染色剂染色制观测试片，将造纸植物原料横向切片制成生物进行切片取样；
9.s2、染色：经深色或青黑色染色剂染色，对纸浆纤维样品和原料切片样品进行染色；
10.s3、制片：利用凝胶覆盖步骤2中纸浆纤维样品进行制片，同时将步骤2中原料切片样品进行直接制片；
11.s4、图像采样：利用显微镜和微型计算机对纸浆纤维样品制片、观测试片、原料切片样品制片进行图像采集；
12.s5、图像分割：对摄取的图像进行分割，从带有气泡和杂质的背景中分离出所有目标纤维；
13.s6、角度计算：利用角度计算单元内的canny算子对预处理图像进行边缘检测、二值化处理，并利用hough变换原理对二值化处理图像进行直线特征识别与提取，进而对纸浆纤维样品图像中的纤维进行角度测量；
14.s7、长宽测量：造纸纤维分系统自动测量纸浆纤维样品图像中的纤维长度和宽度，再通过计算单元根据步骤6中的角度信息与长度和宽度进行计算，得到实际的纤维长宽度，并统计；
15.s8、配比测量：选择纤维信息处理系统的图像颜色分离功能，通过该图像颜色分离功能将不同颜色值的纤维进行分离，自动计算出颜色相同的纤维在图像中占有的面积，通过不同颜色的纤维在图像中所占面积的比例，计算出不同纤维在纸或纸浆中比例含量；
16.s9、原料细胞壁腔比的测量：选择纤维信息处理系统的壁腔比自动测量功能，通过该自动测量功能自动识别生物切片中纤维细胞的细胞腔直径和细胞壁厚度，并分别测量和统计其全部细胞腔的直径、细胞壁的平均厚度、细胞壁与细胞腔的壁腔面积比率和长度比率。
17.进一步的，所述凝胶为透明状，其是由4％含量的由石花菜、麒麟菜等海藻所制成的海藻胶水溶液制成。
18.进一步的，所述造纸植物原料切片的细胞壁染成深颜色，细胞腔为空洞颜色很浅。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.1、该造纸纤维图像自动测量系统和方法，通过图像采集单元与图像预处理单元对纤维显微图像进行快速处理，并通过分类传输模块将图像传输至不同的处理系统中，同时对多组数据进行测量计算，从而达到了能及时有效的对造纸纤维进行测量，使用方便的效果。
21.2、该造纸纤维图像自动测量系统和方法，通过角度计算单元中的canny算子模块和hough变换原理模块，对纤维进行角度测量计算，然后利用造纸纤维系统对纤维进行二维的长度和宽度测量，再利用计算单元对两组数据进行三维计算，从而达到了能对纤维进行三维测量，测量精度高的效果。
22.3、该造纸纤维图像自动测量系统和方法，通过使用凝胶，纤维可均匀地分散在液体胶体中，静置时纤维也不沉于凝胶液底部，凝胶接触载玻片后很快形成透明凝胶固体，该方法不需用解剖针分散纤维和盖玻片挤压纤维，从而达到了能对纤维进行三维测量，测量精度高的效果。
附图说明
23.图1为本发明系统示意图；
24.图2为本发明流程示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.该造纸纤维图像自动测量系统和方法的实施例如下：
27.请参阅图1-图2，一种造纸纤维图像自动测量系统，包括：
28.图像采集单元，用于对纤维制片进行显微图像采集；
29.图像预处理单元，用于对采集图像进行预处理；
30.分类传输模块，用于对处理过的图像进行分类传输；
31.角度计算单元，用于对纤维角度进行测量计算；
32.造纸纤维系统，用于对纤维二维长度和宽度进行测量；
33.计算单元，用于对角度计算数据和长宽测量数据进行三维计算；
34.纤维信息处理系统，用于对纤维图像进行颜色分离和细胞壁腔比测量，并对测量数据进行计算分析；
35.一种造纸纤维图像自动测量方法，包括以下步骤：
36.s1、取样：按照行业标准qb/t2597-2003造纸纤维长度测定法取得纸或纸浆纤维样品，按照行业标准qb/t2597-2003取样、经赫氏染色剂染色制观测试片，将造纸植物原料横向切片制成生物进行切片取样；
37.s2、染色：经深色或青黑色染色剂染色，对纸浆纤维样品和原料切片样品进行染色；
38.s3、制片：利用凝胶覆盖步骤2中纸浆纤维样品进行制片，同时将步骤2中原料切片样品进行直接制片；
39.s4、图像采样：利用显微镜和微型计算机对纸浆纤维样品制片、观测试片、原料切片样品制片进行图像采集；
40.s5、图像分割：对摄取的图像进行分割，从带有气泡和杂质的背景中分离出所有目标纤维；
41.s6、角度计算：利用角度计算单元内的canny算子对预处理图像进行边缘检测、二值化处理，并利用hough变换原理对二值化处理图像进行直线特征识别与提取，进而对纸浆纤维样品图像中的纤维进行角度测量；
42.s7、长宽测量：造纸纤维分系统自动测量纸浆纤维样品图像中的纤维长度和宽度，再通过计算单元根据步骤6中的角度信息与长度和宽度进行计算，得到实际的纤维长宽度，并统计；
43.s8、配比测量：选择纤维信息处理系统的图像颜色分离功能，通过该图像颜色分离功能将不同颜色值的纤维进行分离，自动计算出颜色相同的纤维在图像中占有的面积，通过不同颜色的纤维在图像中所占面积的比例，计算出不同纤维在纸或纸浆中比例含量；
44.s9、原料细胞壁腔比的测量：选择纤维信息处理系统的壁腔比自动测量功能，通过该自动测量功能自动识别生物切片中纤维细胞的细胞腔直径和细胞壁厚度，并分别测量和统计其全部细胞腔的直径、细胞壁的平均厚度、细胞壁与细胞腔的壁腔面积比率和长度比率。
45.凝胶为透明状，其是由4％含量的由石花菜、麒麟菜等海藻所制成的海藻胶水溶液制成。
46.造纸植物原料切片的细胞壁染成深颜色，细胞腔为空洞颜色很浅。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：1.一种造纸纤维图像自动测量系统，其特征在于，包括：图像采集单元，用于对纤维制片进行显微图像采集；图像预处理单元，用于对采集图像进行预处理；分类传输模块，用于对处理过的图像进行分类传输；角度计算单元，用于对纤维角度进行测量计算；造纸纤维系统，用于对纤维二维长度和宽度进行测量；计算单元，用于对角度计算数据和长宽测量数据进行三维计算；纤维信息处理系统，用于对纤维图像进行颜色分离和细胞壁腔比测量，并对测量数据进行计算分析；信息处理系统，用于对数据进行整理分析。2.根据权利要求1所述的一种造纸纤维图像自动测量系统，其特征在于：所述图像预处理单元为高斯滤波去噪平滑图像处理。3.根据权利要求1所述的一种造纸纤维图像自动测量系统，其特征在于：所述角度计算单元包括canny算子模块和hough变换原理模块。4.一种使用如权利要求1所述的造纸纤维图像自动测量系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、取样：按照行业标准qb/t2597-2003造纸纤维长度测定法取得纸或纸浆纤维样品，按照行业标准qb/t2597-2003取样、经赫氏染色剂染色制观测试片，将造纸植物原料横向切片制成生物进行切片取样；s2、染色：经深色或青黑色染色剂染色，对纸浆纤维样品和原料切片样品进行染色；s3、制片：利用凝胶覆盖步骤2中纸浆纤维样品进行制片，同时将步骤2中原料切片样品进行直接制片；s4、图像采样：利用显微镜和微型计算机对纸浆纤维样品制片、观测试片、原料切片样品制片进行图像采集；s5、图像分割：对摄取的图像进行分割，从带有气泡和杂质的背景中分离出所有目标纤维；s6、角度计算：利用角度计算单元内的canny算子对预处理图像进行边缘检测、二值化处理，并利用hough变换原理对二值化处理图像进行直线特征识别与提取，进而对纸浆纤维样品图像中的纤维进行角度测量；s7、长宽测量：造纸纤维分系统自动测量纸浆纤维样品图像中的纤维长度和宽度，再通过计算单元根据步骤6中的角度信息与长度和宽度进行计算，得到实际的纤维长宽度，并统计；s8、配比测量：选择纤维信息处理系统的图像颜色分离功能，通过该图像颜色分离功能将不同颜色值的纤维进行分离，自动计算出颜色相同的纤维在图像中占有的面积，通过不同颜色的纤维在图像中所占面积的比例，计算出不同纤维在纸或纸浆中比例含量；s9、原料细胞壁腔比的测量：选择纤维信息处理系统的壁腔比自动测量功能，通过该自动测量功能自动识别生物切片中纤维细胞的细胞腔直径和细胞壁厚度，并分别测量和统计其全部细胞腔的直径、细胞壁的平均厚度、细胞壁与细胞腔的壁腔面积比率和长度比率。5.根据权利要求4所述的一种造纸纤维图像自动测量方法，其特征在于：所述凝胶为透
明状，其是由4％含量的由石花菜、麒麟菜等海藻所制成的海藻胶水溶液制成。6.根据权利要求4所述的一种造纸纤维图像自动测量方法，其特征在于：所述造纸植物原料切片的细胞壁染成深颜色，细胞腔为空洞颜色很浅。
技术总结本发明提供一种造纸纤维图像自动测量系统和方法，该造纸纤维图像自动测量系统，包括：图像采集单元，用于对纤维制片进行显微图像采集；图像预处理单元，用于对采集图像进行预处理；分类传输模块，用于对处理过的图像进行分类传输；角度计算单元，用于对纤维角度进行测量计算；信息处理系统，用于对数据进行整理分析。该造纸纤维图像自动测量系统和方法，通过角度计算单元中的Canny算子模块和Hough变换原理模块，对纤维进行角度测量计算，然后利用造纸纤维系统对纤维进行二维的长度和宽度测量，再利用计算单元对两组数据进行三维计算，从而达到了能对纤维进行三维测量，测量精度高的效果。的效果。的效果。
技术研发人员：张华
受保护的技术使用者：张华
技术研发日：2022.06.06
技术公布日：2022/11/1
