基于非下采样轮廓波变换和朴素贝叶斯分类器的织物缺陷检测

为检测织物生产过程中产生的缺陷,提出一种非下采样轮廓波变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)和朴素贝叶斯分类器(naive Bayes classifier,NBC)相结合的缺陷检测算法.该方法分为2个阶段:学习阶段和检测阶段.在学习阶段,分别提取有缺陷和无缺陷织物的子块集合,首先利用NSCT进行滤波去噪;然后提取每个子块的广义高斯分布的混合(mixture of the generalized Gaussion distribution,MoGG)模型,并计算子块之间的相对熵(kullbackleibler divergence,KLD);最后利用得到的数据训练NBC.在检测阶段,将待检测图像分割成子块,利用经过训练的NBC检测子块,输出缺陷检测结果.实验结果表明,该算法对于灰度均匀织物及净色纹理织物的缺陷检测均具有良好效果,并且利用该算法可以检测出多种缺陷类型,检测精度可达到97%,能满足工业生产需求.     

Identification of fabric defects based on discrete wavelet transform and back-propagation neural network

Detection of fabric defects can be considered as a texture segmentation and identification problem, since textile faults normally have textural features that are different from features of the original fabric. A feasible approach for the recognition of fabric defects based on discrete wavelet transform and back-propagation neural network is proposed in this article, the indispensable processes of which are defect image preprocessing, wavelet transform, feature extraction, principal component analysis of the extracted feature parameters, and defect identification. Under the experimental condition, the average recognition accuracy of defects and nondefects are 99.2% and 100%, respectively. Experimental results show the advantages with high identification correctness and high inspection speed.     

基于总变差的织物疵点分割方法

为解决当前机织物疵点检测方法精度不足的问题,提出了基于总变差模型的织物疵点分割方法,并着重分割经纬向尺寸小且异常不显著的疵点。首先应用奇异值分解低秩重建的方法将织物纹理背景去除,获取疵点异常图;然后通过构建总变差模型对疵点异常图进行最优化求解处理,得到不同约束下的疵点增强图;最后通过常规分割算法实现疵点的准确分割。实验结果表明:经总变差模型处理后的疵点异常图,其疵点与背景的可分割性得到显著提升。通过讨论总变差模型的参数对分割结果的影响,进一步验证了基于总变差的织物疵点分割方法的有效性和稳定性。     

改进频率调谐显著算法在疵点图像分割中的应用

为提高织物疵点分割精度,提出了一种用于织物疵点图像分割的改进频率调谐显著（FT）算法。首先,利用织物疵点和背景区域透光率的不同,将光源和相机分别置于织物两侧来获取图像,提高疵点区域对比度;其次,应用非局部均值滤波器（NLM）替代FT 算法中的高斯滤波器,增强对背景纹理的平滑和降噪能力;研究发现NLM滤波器中滤波参数对疵点分割精度影响较大,提出了基于平均最大类间方差的参数优化方法;然后,将改进FT 算法应用于疵点图像预处理,进一步提高疵点对比度;最后,使用最大类间方差法对疵点显著图进行分割。对2 种不同织物疵点图像的分割实验结果表明,使用改进FT 算法对粗经、竹节、结头、断纬、油污和破洞等常见疵点图像进行预处理,可显著提高疵点分割精度。     

贾卡经编织物多纹理区域分割技术

为快速准确地得到贾卡经编织物花型图案,提出一种基于小波多尺度分层、马尔科夫随机场建模和贝叶斯最优准则分割理论的贾卡经编织物图像多纹理区域分割技术.首先通过小波变换将贾卡织物图像作多尺度分解等预处理,其次结合马尔科夫随机场理论,运用有限高斯混合算法构建图像灰度场分布模型,采用尺度逻辑算法构建标号场先验模型,最后在贝叶斯理...     

基于相似性定位和超像素分割的织物疵点检测

为解决周期性纹理织物图像的疵点检测及其轮廓精确分割问题,提出一种基于相似性定位和超像素分割的织物疵点检测方法。将待检测图像进行中值滤波和对数增强,并利用FT算法估计增强图像的显著图实现待检测图像的预处理;将基于归一化局部均值差分的灰度相似性检测参量和结构相似性检测参量结合,构建可测量更多类型周期性纹理织物图像的相似性度量函数,通过阈值化增强图像分块的相似性测量值实现疵点在显著图中的粗定位;最后对显著图粗定位图像分块进行超像素细分割及其二值化处理,并借助连通域分析剔除孤立点,获得完整的疵点轮廓。结果表明,本方法与常规3种方法相比,对周期性纹理织物图像的疵点检测准确率更高,且提取出的疵点轮廓更精确。     

纹理织物疵点窗口跳步形态学法检测

针对纹理织物疵点自动检测时因生产速度快造成的织物抖动以及检测速度难以匹配问题,提出窗口跳步形态学法纹理织物疵点检测算法。使用该算法对图像进行窗口分割及预处理后,首先对纹理织物图像的纹理特征进行分析,然后设计形态学算子进行腐蚀操作,最后使用连通域分析来确定疵点大小及位置。仿真实验及工厂实际应用表明,该算法可有效克服工业生产中纹理织物抖动造成的图像明暗不均,可检测出纹理织物中存在的破洞、经纬疵点、污渍、断线、折痕和结头等各种疵点,而且检测速度明显优于快速傅里叶变换特征点算法以及传统形态学检测算法。实时检测速度超过80 m/min,疵点检测精度为0.1 mm,满足实际生产需求。     

Fabric defect detection based on the saliency map construction of target-driven feature

In inspection of fabric surface quality in production line, small defects have to be detected in a large background. In this paper, a new method is put forward to detect fabric surface defect by target-driven features. First of all, surface defect feature of fabric is analyzed; and then, area feature of and number feature of defects are used as tasks, which drive to enhance saliency of defective regions and to form feature saliency maps; finally, by using threshold segmentation, fusion, and filtering, fabric defect is gained from the feature saliency maps. Experiments show that the detection algorithm, compared with classic defect algorithm, can achieve accurate segmentation of the surface defects, better anti-noise ability, higher detection accuracy, which has a strong applicability on the fabric defect detection, and provides the possibility for realizing automatic detection of textile industrial product surface defect.     

基于改进的加权中值滤波与K-means聚类的织物缺陷检测

为检测纹理织物在生产过程中产生的各种疵点,提出一种基于改进的加权中值滤波与K-means聚类相结合的纹理织物疵点检测方法。首先利用改进的加权中值滤波对纹理织物图像进行预处理,以减少纹理信息对疵点检测产生的影响,同时通过联合直方图动态数据分配权重和像素,减少寻求中位数的时间来有效地缩短检测时间,提高了执行速度;然后采用K-means算法对滤波后的织物图像进行聚类,计算织物图像疵点和非疵点的聚类中心,进而实现图像疵点区域的分割。实验结果表明,该方法可有效地检测出方格、点形、星形、平纹、斜纹等多类型纹理织物的疵点,并显著提高检测速度。     

基于相对总变差模型与自适应形态学的织物瑕疵检测

为解决目前基于图像处理的织物瑕疵检测算法中,因织物纹理的多样性与瑕疵形状尺寸的不确定性所造成的检测效果差的问题,提出一种基于结构-纹理模型与自适应数学形态学的织物瑕疵检测算法。首先采用相对总变差模型对织物图像进行滤波以去除织物纹理,然后在得到的灰度图像上直接进行基于自适应邻域的灰度形态学运算,形态学算子采用开运算算子,最终得到织物瑕疵的增强图像。采用基于相对总变差模型与自适应形态学相结合的方法与2种已知的Gabor算法进行比对,对4类典型织物瑕疵进行检测实验和分析。结果表明,本文方法能更好地提取出织物瑕疵。     

织物表面疵点自动检测方法研究

针对织物表面质量检测仍处于人工检测的现状,根据织物疵点破坏织物固有纹理组织结构,体现为灰度值纵向或横向频率变异的特点,提出一种疵点自动检测方法。该方法先由织物组织循环结构确定大小两个检测窗口的尺寸,然后通过合适的离散小波基把试样分解成含经向细节和纬向细节的两个子图,分别统计两者能量和后分离出低频的疵点信息。该方法简单易行,漏检率低,适应于大多数方向性、块状类疵点的检测。     

基于最大熵快速迭代算法和边缘算子的织物疵点分割

将信息熵引入图像处理中,把疵点图像分为背景和目标两部分,分别对两个区域进行处理;通过求最大熵值的快速迭代算法,在满足信息熵最大要求的前提下对织物疵点区域进行分割,然后利用Canny边缘检测算子对分割后的疵点图像进行边缘检测,从而达到识别织物疵点的目的。仿真实验结果表明,将最大熵快速迭代算法与边缘算子结合进行疵点分割识别的方法是有效的。     

应用单演小波分析的织物疵点检测

为了解决现有织物疵点检测算法对种类繁多的疵点形式尤其是对微弱纹理变化疵点的适应性较弱问题,提出以单演小波分析工具为基础的织物疵点检测算法。通过拉普拉斯分数阶算子与多重调和样条构建各向同性拉普拉斯小波后,对其进行Riesz变换构建Riesz–拉普拉斯小波,实现了织物图像的单演小波分析。对单演小波分析结果中的多分辨率方向与振幅子带,分别设计了最优响应子带判断标准以及最优响应子带分割方法。实验结果表明,本文提出的检测算法可有效分割不同织物纹理中的多种类疵点,分割结果可反映疵点位置与轮廓,对342幅实验样本图像实现了97.37%的检出率,具有较好的自适应性与鲁棒性。     

基于图元分割与Gabor滤波的织物瑕疵检测方法

为实现含复杂图案织物的自动化检测,提出基于图元分割与Gabor滤波的织物瑕疵检测方法,对具有复杂周期变化图案的织物进行检测。根据图像纹理的周期变化规律,确定图案单位模板大小,即包含一个周期图案的晶格。对图像进行自适应分割,并通过图元分割获得单元图像元素。通过Gabor滤波器生成特征的响应分布,获取理想的模板晶格,根据提出的投票程序,通过分析其特征向量的Manhattan根据距离图元晶格差异的分布来识别瑕疵图元晶格。实验结果表明:检测方法对星形和箱形图案的织物样本数据集上检测效果较好,显著提高了样本的查全率。     

纸病图像检测与分割的二阶段方法

提出了纸张表面纸病检测与分割的二阶段新方法.通过对纸张微观结构中纤维分布的分析,由统计学分析原理建立了纸病图像的二阈值分割法,利用质量控制图结合具体纸样进行了纸病特征的提取,利用数学形态学操作对二值图像进行了滤波和分割检测.结果表明:二阶段分割阈值检测方法对纸病图像的分析十分简单、有效.     

基于Gabor滤波器的织物疵点检测

从疵布结构纹理模型出发阐述Gabor滤波器疵点边缘增强原理。根据织物特征设计织物自适应Gabor滤波器,确定Gabor滤波器的中心频率。再利用设计好的Gabor滤波器对方向性特征畸变织物疵点进行增强,并通过阈值处理完成疵点边缘检测。实验证明,织物自适应Gabor滤波器对方向性特征畸变疵点具有良好的边缘增强效果,可以突出织物纹理的能量,抑制疵点纹理的能量,同时该算法的最高检测速度可以达到7m/min。     

应用局部纹理特征的无监督织物瑕疵检测算法

针对当前算法对种类繁多瑕疵,尤其是经纬向瑕疵适应差问题,提出一种应用局部纹理特征的无监督织物瑕疵检测算法。这种算法采用无监督检测方案,检测过程中不需要参考样本。在检测过程中,首先根据瑕疵稀少性特点,直接从整体织物图像中获取表征局部织物纹理的局部二值模式直方图特征;然后利用机织物经纬交织特点对局部织物图像沿经纬向投影,并在此基础上提取特征;最后计算所提取特征的瑕疵异常图,并对其进行权重方式融合后实施阈值分割,实现瑕疵检测。实验结果表明,所提出的投影特征能有效表征局部织物纹理,与局部二值模式特征结合使用能有效检测织物瑕疵。     

应用上下文视觉显著性的色织物疵点检测

为实现色织物疵点的有效检测,提出一种应用上下文视觉显著性的疵点检测方法。根据上下文视觉显著性的原则,将织物图像分为大小相同的图像块;然后针对每个图像块,选取K个与其最相似的图像块计算与该图像块的差异值之和,用该差异值之和表示该图像块中心像素的显著性;从而生成一幅视觉显著性图;最后对显著性图进行阈值分割,得到色织物疵点的检测结果。为验证该算法的有效性,将带有纬缩、破洞和跳花等区域性疵点的素色、条纹和格子色织物图像作为样本进行检测。结果表明:该方法可较好地抑制不同种类织物的纹理背景,突出疵点区域,实现疵点的有效检测,该方法在色织物疵点检测上具有一定的可行性。     

基于Contourlet变换的磁瓦表面缺陷检测

文章选取磁瓦为小型金属零件的特例,采用多目智能视觉技术,针对常见缺陷进行检测,提出了一种基于Contourlet变换的磁瓦表面缺陷的检测方法.结果表明,与基于小波变换的磁瓦表面缺陷检测的算法相比,该方法能够更精确地检测出表面缺陷,具有较高的检测率.     

基于改进判别性完整局部二值模式与格分割的织物瑕疵检测方法

为解决传统的完整局部二值模式在织物疵点检测时存在直方图维数过高和特征冗余并且在小区域图像变化幅度剧烈或变化幅度平缓时存在局限性的问题,提出一种改进判别性完整局部二值模式并结合自动格分割的织物瑕疵检测方法,该新算法可分为训练和测试2部分。通过实验将该算法、小波预处理的黄金图像相减方法、布林线指标方法、正则带方法进行对比,针对2 种纹理3 类瑕疵的织物图像数据集进行测试。结果表明,该方法对星形图案和箱形图案纺织品检测效果较好,一部分的查全率可达到0.99,大部分检测结果的查全率均在0.90 以上。