基于FPGA和CCD相机的纸病检测系统的设计与实现

针对高速纸机纸病检测时,图像数据处理量大和实时性的要求,文中采用FPGA(Field Programmable Gate Array)和线阵CCD(Charge-coupled Device)相机技术,介绍了一种高速纸病检测系统的设计。利用FPGA并行性和高速运算能力的特点,控制线阵CCD实现高速下图像采集和进行纸病图像预处理,抓取出纸病图像并上传到上位机,然后利用灰度阈值分割和二值图像分型盒维数的方法确定纸病类型。结果表明,该设计有效提高了纸病检测速度,降低了成本。     

基于几何及灰度特征的纸病检测算法研究

针对当前纸病在线检测系统实时性强和信息量大的特点,提出了一种高效、灵活的基于几何及灰度特征的纸病检测算法.首先采用邻域均值法对纸病图像去噪,然后根据灰度直方图选取合适阈值将图像二值化,并运用边界跟踪法检测出纸病边缘,最后提取出纸病的几何及灰度特征并分析其特征量将纸病分类.按照该算法依次对常见5种纸病进行检测,结果表明,基于几何及灰度特征的纸病检测算法能够准确地检测并分类常见纸病.     

改进的阈值选取方法在纸病图像分割中的应用

全局阈值分割法对含有对比度不同的纸病图像分割效果差,把图像先分块再求阈值,可以分割出每块区域的目标。针对上述分割结果的不足,提出了一种改进的阈值选取方法,该方法是用改进的迭代法对分割的子块求阈值,最后与每块区域的平均灰度值作比较,找出整幅图像的最优阈值。以含有灰度不一污点的纸病图像为处理对象,实验结果表明改进的方法可以分割出低对比度纸病。     

基于计盒法的棉绉织物灰度曲面分形特征的研究

文章通过MATLAB对棉绉织物表面图像进行处理,根据分形理论对棉绉织物表面的灰度曲面进行分形特征分析,利用计盒法计算灰度曲面的分形维数,以此评定棉绉织物表面纹理的粗糙度和起绉程度。实验结果表明：棉绉织物表面图像的灰度曲面具有显著的分形特征,分形维数与棉绉织物表面纹理的粗糙度和起绉程度密切相关。     

基于逃逸法的分形图像盒的维数计算

计算和分析了复动力系统分形图像的盒维数计算问题,将传统的逃逸时间算法进行推广之后应用于吸引子图像的维数计算,给出了具体的计算实例和比较结果.实验表明,该算法可以提高图像盒维数计算的准确性和可靠度.     

马尔可夫随机场在纸病检测中的应用研究

纸病检测是造纸生产过程中重要的环节,现有的纸病检测系统一般采用阈值算法或边缘检测算法对图像进行分割。为解决阈值分割和边缘检测分割方式中存在的误分以及过度分割问题,本研究提出了基于马尔可夫（MarKov）随机场的纸病图像分割方法。通过MarKov随机场理论对纸病图像纹理进行分析得到纹理特征参数,利用纹理特征参数以及最大差值对正常背景和纸病区域进行分割。结果表明,相比于其他分割算法,基于MarKov随机场的纸病图像分割方法可有效提取出纸病图像的纹理细节和轮廓特征,提高分割的准确度。     

基于两次二维Daubechies小波变换的纸病在线辨识方法研究

针对造纸生产线上纸病在线检测系统光源不均匀性和纸病难以识别的问题,通过建立纸病图像背景模型实现动态补偿光源的不均匀成分,并根据不同纸病图像的灰度分布规律,两次使用二维小波变换增强其灰度轮廓信息和提取灰度特征,以实现纸病的在线辨识。实验结果表明,该方法可以显著提高纸病辨识精度。     

基于RPCA的纸病图像分割算法

针对实际纸病检测应用中采集到的图像分辨率越来越高,在图像处理过程中出现数据维数过大的问题,提出一种基于鲁棒主成分分析法(Robust Principal Component Analysis,RPCA)的纸病图像分割算法,该算法将纸病图像对应的矩阵分解成稀疏矩阵和低秩矩阵。在后续检测中只需选取稀疏矩阵对应的图像进行检测就可以满足纸病检测的要求,有效减少了计算量,最终节省了整个纸病检测环节的检测时间。仿真结果表明,该方法可用于纸病图像的分割,并且具有良好的分割效果。     

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.     

基于二维经验模态分解算法的织物疵点自动检测

为解决织物疵点检测工序中存在的耗时性问题,提出一种基于二维经验模态分解(EMD)的多方向自适应检测方法.通过Delaunay三角分割、径向基函数插值与二维三次样条插值等方法实现二维EMD算法,用该方法将织物灰度图像分解为一系列子图像,选取包含疵点信息的子图像进行融合,最后通过阈值化来识别织物图像中的疵点.借助于工业线阵...     

基于像素分布的自适应阈值分割模型应用于印刷图像缺陷检测的研究

为了解决传统印刷图像缺陷检测算法检测精度不足的问题,本研究提出了一种采用基于像素分布的自适应阈值分割模型的印刷图像缺陷检测算法.该算法充分利用印刷图像像素间的相互关系,利用自适应迭代运算确定图像缺陷阈值,提取图像缺陷区域.实验证明,利用该模型能准确地检测出印刷图像缺陷,可以有效地运用在印刷复制过程中的图像的检测环节中.     

基于图像局部方差的亮度矫正下番茄表面缺陷检测方法

目的:解决番茄表面缺陷颜色复杂多变、纹理变化不规则导致的缺陷提取不准确的问题。方法:提出一种考虑亮度矫正下基于图像局部方差的番茄表面缺陷分割方法。在采用直方图阈值分割方法分割花萼与茎疤以及领域像素加权和替代原像素的方法完成亮度矫正的基础上,将番茄表面灰度图像划分成若干图像块,使用图像像素方差对各图像块的颜色进行表征,将缺陷区域与健康区域区分开。使用SVM模型对番茄表面缺陷区域面积占原图中番茄面积的比例进行检测。结果:考虑亮度校正后对番茄缺陷区域提取准确率提高了27.74个百分点,在此基础上,与全局阈值、动态阈值、区域生长算法相比,基于图像局部方差的缺陷提取方法能够实现番茄表面缺陷的准确定位与完整提取,以缺陷面积比为输入的高斯-SVM模型对番茄表面缺陷检测的精度达96%。结论:考虑亮度矫正下,基于图像局部方差的SVM缺陷提取方法适用于番茄表面缺陷检测。     

纸病检测方法的研究进展

目前,纸病的检测技术研究主要集中于纸病的智能化在线检测,目的在于开发一套机器视觉系统,应用快速有效的算法,实现纸病的精确检测和定位.目前纸病检测方法分为阈值法、形态学方法、灰度级统计法三类.其中阈值法根据不同的纸病设置不同的阈值,形态学方法采用腐蚀和膨胀的边缘检测算子检测纸病边缘,灰度级统计法利用纸病图像的统计特征检测纸病.文章最后指出随着各种快速算法和高性能信号处理器件的出现,利用频域分析或是频域分析、统计方法和建模法的结合是纸病检测研究的一种趋势.     

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.     

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。     

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。     

基于改进图像阈值分割算法的纱线疵点检测

针对纺织行业纱线疵点检测方法可靠性差、灵敏度低、检测速度低的问题,提出一种基于数字图像处理的纱线疵点判定方法。首先,搭建纱线图像采集系统,完成纱线图像采集;其次,针对纱线边缘信息难处理以及传统双边滤波对椒盐噪声处理效果差的问题,对双边滤波进行改进,改进后的双边滤波可有效保存纱线边缘信息;再者,针对传统阈值分割计算量大、最佳阈值难以寻找的问题,对传统阈值分割算法进行改进,改进的阈值分割算法在保证处理效果的同时提高了整体算法的处理速度;最后,采用亚像素对纱线边缘进行计算,提高了纱线疵点检测的精确度。实验结果验证了算法的有效性及可靠性,该算法在提高精确度的同时将检测速度提高了20%以上,对提高纱线质量检测的准确性具有重要意义。     

Warp-knitted fabric defect segmentation based on non-subsampled Contourlet transform

Differing from the traditional Contourlet transform, the non-subsampled Contourlet transform (NSCT) is proposed to apply in warp-knitted fabric defect segmentation. First, the Laplacian pyramid is used to achieve the decomposition of original fabric image. Second, the high frequency directional sub-band coefficients are extracted by means of the non-subsampled directional filter bank. Then, choose the best high frequency sub-band coefficient at every level based on regional energy maxima and reconstruct the image. Finally, the legible defect profile is obtained by adaptive threshold method and morphological processing. The experimental results including the common defects, such as broken warp, width barrier and oil, show that the NSCT could attain the correct segmentation on directional defect and regional defect. This method fits the directional changes of warp-knitted fabric defect. It provides a new way to detect warp-knitted fabric defects automatically.     

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。     

基于Blob分析的红枣表面缺陷在线检测技术

搭建一个基于机器视觉的红枣表面缺陷在线检测平台,实现红枣全表面信息的自动化在线实时测量。根据红枣及其表面缺陷的特征,提出在颜色空间模型中采用Blob分析算法进行红枣与背景的分离以及红枣表面缺陷的识别,给出不同缺陷特征种类的颜色空间模型和分割阈值,快速准确地实现破头果、霉变果、浆头果、虫蛀果等典型红枣表面缺陷的识别。试验结果表明,该方法检测结果稳健可靠,缺陷果识别的准确率可达到90%以上。