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。     

应用方向梯度直方图和低秩分解的织物疵点检测算法

织物疵点检测是织物表面质量控制的关键环节。基于方向梯度直方图(HOG)和低秩分解,提出一种有效的织物疵点检测算法。首先,将织物图像划分为大小相同的图像块,提取每个图像块的HOG特征,并将图像块特征组成特征矩阵,针对特征矩阵构建有效的低秩分解模型,通过方向交替方法(ADM)优化求解,生成低秩阵和稀疏阵;最后采用改进最优阈值分割算法对由稀疏阵生成的显著图进行分割,从而定位出疵点区域。实验结果表明,低秩分解能有效实现织物疵点的快速分离,与已有方法进行对比,本文方法能显著提高复杂织物纹理图像的疵点检测性能。     

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。     

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。     

基于自适应小波三层分解的织物疵点检测

提出了运用自适应正交小波对织物图像进行三层分解的织物疵点检测方法。通过借鉴Daubechies的构造条件构造织物自适应小波,由自适应小波对织物图像进行三层分解,将疵点信息融合后设定固定的闻值进行二值化。同采用DB族小波分析结果比较与实验检测,表明此方法有效。     

基于小波变换和BP神经网络的织物疵点检测

探讨基于小波变换和BP神经网络的织物疵点检测技术。为准确检测织物疵点,采用小波变换对预处理后的织物图像进行分解,小波分解后不同的子图像反应了织物的不同细节信息,从小波分解后的水平细节子图像和垂直细节子图像中提取特征参数,特征参数的提取采用灰度共生矩阵法,将提取到的特征参数送入训练过的BP神经网络,进行检测疵点,达到疵点织物融合、形态学和阈值处理并显示疵点的目标。实验证明:该方法行之有效。认为:寻找更适合的方法提取更有效的特征值和改进神经网络可以提高识别效率。     

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BP神经网络织物疵点检测识别

根据疵点的特征对简单的织物疵点进行识别,先采用直方图均衡化、小波分解、二值化等方法对织物图像进行一系列的预处理,然后提取出织物疵点的特征值,再利用3层BP神经网络对织物疵点进行训练识别分类,试验结果表明识别率达95％。     

采用Gabor滤波簇和等距映射算法的织物疵点检测方法

为提高织物疵点检测率,将Gabbor滤波法与等距映射方法进行融合,克服疵点检测过程中存在的问题。首先用由3个尺度和5个方向组成的15个Gabor滤波器簇对织物疵点图像进行滤波,减少疵点图像光照不均和对比度低的影响;然后将滤波图像划分成面积相等且互不重合的邻域,并从邻域中提取高维特征向量。采用等距映射方法对高维特征向量进行降维,剔除高维特征中冗余信息,强化分类器拟合能力;再用低维嵌入模型提取新增样本低维特征向量,用于概率神经网络分类器分类,检测是否存在疵点;最后用2种不同纹理的织物进行检测实验。结果表明,本文方法能有效提高疵点的检测精度。     

基于尺度变换的Gabor滤波器织物疵点检测

针对织物表面疵点自动图像检测问题,提出一种基于尺度变换的Gabor滤波器织物疵点提取方法,该方法使Gabor滤波函数的比例伸缩尺度随中心频率而变化。用Gabor尺度变换的3个尺度和4个方向的滤波器组分别与正常和待识别的疵点织物图像进行卷积,提取正常与异常织物纹理特征,从而得到偏差图像。再对偏差图像进行融合,使织物疵点突显出来。最后通过阈值处理检测出织物疵点。对缺经、缺纬、经纬交错和油污4种常见织物缺陷的实验结果表明,这种方法是有效的。     

Detection of defects in fabrics using subimage-based singular value decomposition

Matrix singular value decomposition technique is employed for the detection of defects in fabrics. Firstly, a region of interest (ROI) containing the defect is identified by a proposed adaptive partitioning technique – thus reducing the computational duty of operating over the whole image. The ROI portion of fabric image is then divided into small nonoverlapping subimages to further reduce the computational complexity and the average singular values of the subimages are calculated. To remove the interlaced warp–weft grating structure from ROI, which is the global information in the fabric image, selected singular values associated with positive average singular numbers are rejected and the fabric image is reconstructed to yield the image of the defect. Since the resulting image is saturated with noise and some unconnected parts mainly due to dissimilarity of the subimage of the fabric structure, postprocessing is carried out by binarization and edge detection to yield the edge map of the defect. Validity and feasibility of the proposed approach is established for detection of defects form images of TILDA database. The detection rate of 95% and detection success rate of 94.1% are achieved when tested over 460 samples.     

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。     

基于视觉显著性的平纹织物疵点检测

受检测环境及疵点特点影响,传统的检测算法难以满足疵点动态检测。本文提出基于视觉显著性疵点动态检测的新方法。首先,对采集图像进行特征提取形成特征图;其次,对特征图进行小波多层分解形成特征子图;在此基础上,对分解后的特征子图进行中央周边操作构建特征差分子图;然后,通过特征差分子图的融合策略形成显著图;最后,采用阀值法分割出兴趣区,并通过区域生长分割出疵点目标。试验结果表明,该方法能够完整检测出平纹织物疵点信息,并且具有较强的抗干扰能力。     

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%。     

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。     

应用视觉显著性的小提花织物疵点检测

为实现小提花织物的疵点检测,提出了一种基于视觉显著性的疵点定位与分割方法。针对小提花织物的花型具有周期性的特点,通过对织物图像进行快速傅里叶变换和形态滤波来抑制正常花纹的显著性,突出疵点区域的显著性,以获取图像的全局显著图;然后使用基于图论的视觉显著模型来计算图像的局部显著图,并对全局和局部显著图进行合并生成综合显著图;最后使用最大熵法对综合显著图进行分割,以得到疵点目标。实验结果表明,在对横裆、破洞、断头、打结和跳花等5 种瑕疵进行测试时,该方法的正确率高达93.5%,非常适合于对小提花织物进行疵点检测。     

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。