基于特征融合与低秩分解的织物疵点检测

研究基于特征融合与低秩分解的织物疵点检测算法。采用超像素分割方法将待测图像分割为超像素块;分别提取各块灰度和HOG特征,构造融合特征矩阵;利用低秩分解方法将融合特征分解为低秩背景和显著疵点,依据显著度大小得到疵点显著图;最后选择最大熵阈值分割方法对显著图分割,得到检测结果。选取TILDA标准织物图像库验证算法有效性。结果表明:提出的算法能有效检测出织物疵点所在位置和形状。认为:本文提出的算法自适应能力较强,适用较多疵点类型,具有较高疵点检出率。     

基于对偶范数低秩分解的织物疵点检测方法

研究一种基于对偶范数低秩分解模型的模式织物疵点检测方法。通过Log-Gabor滤波器提取织物图像的纹理特征,进而构造高度低秩的特征矩阵;采用基于对偶范数的低秩分解模型将特征矩阵分为低秩部分(背景)与非低秩部分(疵点),采用核范数的对偶范数作为正则项来替代原有低秩分解模型中的"稀疏"约束,使背景和疵点的相关度最小,从而实现疵点的有效分离;最后采用改进的自适应阈值算法对由非低秩部分生成的显著图进行分割,从而定位出疵点区域。认为:该算法具有较高的检测率及鲁棒性,且优于现有的疵点检测方法。     

基于低秩分解的织物疵点检测

针对传统低秩分解法导致的图像信息过度丢失和织物弹性导致的歪斜问题,提出一种基于Beta范数的改进低秩分解检测方法。首先,通过提取织物图的基元特征构造先验信息图。其次,采用Beta范数代替低秩分解中的核范数,并由先验信息图引导低秩分解方法对织物图进行分解,解决了传统低秩分解方法中核范数导致的图像信息过度丢失的问题。进而,提取织物图的方向梯度直方图(HOG)特征构造后验信息图,并将后验信息图和通过低秩分解得到的稀疏分量进行哈达玛乘积获得显著图,解决了织物弹性导致的歪斜问题。最后,利用最优阈值分割得到疵点图。将实验结果与已有的4种方法进行对比,结果表明,该方法可以有效抑制歪斜干扰,且检测时间更短。     

基于局部统计与整体显著性的织物疵点检测算法

由于织物疵点类别较多及图像纹理多样化,为了能更有效检测织物疵点,本研究结合局部统计特征与整体显著性分析,提出一种新的织物疵点检测算法。首先将图像分为大小相同的图像块,采用局部二进制模式和灰度直方图分别提取图像块局部统计特征;其次针对每个当前图像块,随机选取K个其它图像块,分别计算局部二进制模式统计特征对比度和灰度统计特征对比度,完成基于上下文整体显著性分析生成视觉显著图;最后采用基于迭代最优阈值分割算法对显著图进行分割,得到织物疵点检测结果。实验结果表明,该算法综合了局部统计特征和整幅图像的上下文信息,可显著突出织物疵点区域,实现对织物疵点的有效检测。     

基于稀疏优化的织物疵点检测算法

为提高稀疏表示方法对织物疵点的检测精度,提出了基于稀疏优化的织物疵点检测算法。首先,利用L1范数最小化从待检织物图像中学习出自适应字典库,用该库对织物图像稀疏表示,进而计算出稀疏表示系数矩阵;然后,对系数矩阵进行优化处理,采用字典库及优化系数矩阵对织物图像稀疏重构;最后,将重构图像与待检织物图像相减生成残差图像,用最大熵阈值方法对残差图像分割,定位出疵点区域。实验结果表明,本文算法所重构图像准确表示了正常织物纹理,相比已有检测方法具有较高的疵点检测精度。     

应用Gussian回代交替方向图像分解算法的色织物疵点检测

针对传统的人工织物检测方法效率低,稳定性差,处理速度慢的问题,提出了基于Gaussian回代交替方向(ADMG)图像分解的色织物疵点检测算法。首先对疵点织物进行直方图均衡化的预处理操作,以减少织物背景纹理信息对织物疵点检测产生的影响。然后采用总方差范数与Sobolev空间中的半范数相结合的Gaussian回代交替方向的图像分解算法,将色织物图像分解为疵点部分u和纹理部分v。最后,应用二维Otsu阈值方法将图像的疵点部分u分割,识别织物图像上的疵点。实验结果表明:通过基于ADMG图像分解算法对包括星型、方格型和圆点型在内的色织物图像疵点检测是可行、有效的,可得到满意的识别结果。     

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。     

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。     

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。     

改进频率调谐显著算法在疵点辨识中的应用

为提高疵点检测效率和准确率,提出用改进频率调谐显著（FT）算法替代 Gabor 小波方法预处理疵点图像,强化疵点特征向量灵敏度。分析了FT 算法中高斯滤波器模板、Lab 颜色空间、高斯滤波图像中椒盐噪声和 HSV 颜色空间不同通道取值范围不一致对疵点识别的影响,并提出了相应改进方法。利用改进 FT 算法进行图像显著处理;使用灰度共生矩阵方法对疵点显著图进行特征提取;利用概率神经网络分类器分类,检测是否存在疵点。对 2 种不同纹理面料的检测结果表明：改进 FT 算法较改进前计算时间增加约8%,但疵点检测准确率提高18% ～25%;与 Gabor 小波相比,检测准确率基本持平,但计算时间缩短约70%。     

改进型奇异值分解在织物疵点检测上的应用

为了识别不同织物表面多种类型的疵点,提出了一种基于矩阵奇异值分解（SVD）的疵点检测方法。首先采用自适应分割技术提取织物图像中包含疵点的感兴趣区域（ROI）,其次将包含疵点的ROI部分继续分割成若干小的不重叠的子图像,并对子图像进行奇异值分解。由于奇异值与织物图像的能量信息相关,通过去除表征织物纹理背景能量的奇异值,以余下的奇异值重组子图像,从而增加疵点区域与纹理背景的能量差异。最后再对ROI区域进行复原时,会出现子图像重构过程不完全连接的情况,采用二值化阈值处理可以消除影响,完成检测目的。实验证明,所提出的改进型奇异值分解技术,耗时短,效率高,对于选取的7种纹理结构不同的织物中大多数疵点,都能够识别其形状和位置。     

Fabric defect detection based on multi-scale wavelet transform and Gaussian mixture model method

This paper proposed an approach, which is based on multi-scale wavelet transform and Gaussian mixture model, to solve the problem about automated fabric defect detection and improve the quality of fabric in the production. Firstly, the sample image was tackled by the “Pyramid” wavelet decomposition algorithm, and the new images were obtained by reconstructing with the produced wavelet coefficients using wavelet thresholding denoising method. Secondly, the obtained new images were segmented by applying the Gaussian mixture model that was based on the Expectation–Maximization (EM) algorithm. Various fabric samples were used in the evaluation, and the experimental results showed that the designed algorithm could precisely locate the position of defect and segment the defect.     

应用积分图的织物瑕疵检测快速算法

为解决现有基于图像处理的织物瑕疵检测算法实时性较差、正确率偏低等问题,提出一种包含学习和检测2个阶段的瑕疵检测算法。通过对无瑕疵模板图像的梯度能量特征及其分布特性的学习,自适应获得检测阶段所需的参数。一方面利用积分图原理将任意大小的图像块内的求和运算化简为三次加法运算,快速提取织物图像的梯度能量特征,实现织物瑕疵的实时检测,另一方面利用核函数拟合特征参数分布,结合均值漂移法求解分布峰值获得自适应的瑕疵判定阈值参数,实现织物瑕疵的准确分割。通过实验将本文算法与现有基于局部二值模式特征、小波特征、规则带特征等算法进行对比,针对包含3种纹理6类瑕疵的织物图像数据集的测试结果显示,本文算法平均处理时间为56ms,正确率为97%。     

织物图像增强矩阵特征模型的建立

针对目前缺乏有效显现织物特征的成熟模型,使织物疵点识别效果不佳的现状,提出一种新的织物图像特征模型,即增强矩阵特征模型.该特征模型以图像的灰度值为基础,引入一种新的增强矩阵.该矩阵由根据织物图像梯度变化生成的矩阵算子组成,可对像素灰度值进行变换计算以放大或缩小图像局部特征,使图像的特征显现更加层次分明.通过采用MatL...     

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。