颗粒图像处理分析是目前图像研究领域的一个重要研究热点。在工业造粒的过程中,实时的颗粒粒度信息是其生产控制过程中重要的一个参考要素,将图像处理分析技术应用到造粒生产过程,可以实时监控并获得颗粒平均粒径、粒度分布和颗粒形状等关键信息,可以有效提升产品颗粒生产质量和效率,同时也为后序产品生产工艺自动化提供关键的核心技术。本文基于颗粒图像设计了颗粒粒度测量算法及一套在线测量软件系统。本文主要的研究内容安排如下:粒度测量系统设计。首先介绍了测量系统硬件的组成及选型,包括相机选型,远心镜头选型和辅助光源系统设计等,为了满足真实环境下的测量需求,对相机镜头做了密封等处理。再介绍了系统软件设计,本文基于通过Qt软件设计了一套颗粒粒度在线测量系统,软件的工作流程主要包括图像采集、图像算法处理和粒度分析等步骤,通过设计的软件界面可以实现操作员与系统的交互。颗粒图像预处理。针对图像采集过程中出现的噪声,本文比较了两种常见的去噪算法,最后采用中值滤波算法进行去噪,然后对比了多种图像二值化算法,再根据颗粒图像的二值化结果,选用了对光照亮度不均匀情况下二值化效果更好的局部自适应阈值化技术,同时为了避免二值化图像中孤立小区域、颗粒内部孔洞对后续颗粒测量和分割造成影响,本文利用形态学滤波去除孤立小区域以及孔洞填充技术填充孔洞。颗粒图像分割与轮廓重建。针对二值化后粘连在一起的颗粒,本文通过距离图像结合h-minima变换得到种子点,然后对颗粒距离图像进行种子点和背景标记,最后对标记后的距离图像利用分水岭进行分割。由于粘连颗粒分割后会产生部分缺失,本文根据颗粒形状为类椭圆形的先验知识,通过椭圆拟合技术对残缺的颗粒进行轮廓重构,使其还原为实际轮廓,然后通过拟合误差及K-means聚类算法将图像中无效颗粒筛选掉,这两步能够保证颗粒测量的有效性和准确度。颗粒粒度在线测量及结果分析。确定颗粒的粒形和粒径特征的测量算法,利用形状指数来对粒形进行定义、等投影面积圆直径作为颗粒粒径,分别使用直方图和折线图展现颗粒粒度分布和粒形分布特征。并完成了测量系统参数的标定,使颗粒粒径大小能够从像素表示转换到真实尺寸。最后,针对颗粒粒度测量进行了三组实验,并分析了测量实验结果及误差。