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。     

基于并行综合学习粒子群算法的织物图像疵点检测

为了提高织物图像疵点检测的质量,提出了并行综合学习粒子群算法。首先,通过织物透光率获得织物图像的疵点;接着多尺度利用织物图像灰度值差异对疵点区域显著性增强,把疵点与周围像素进行区分,从而弱化背景对织物疵点的影响;然后综合学习粒子增设局部吸引因子,多群和并行策略提高搜索能力;最后得出算法流程。实验仿真显示本文算法对疵点检测清晰,破损疵点检测准确率为88.15%,缺失疵点检测准确率为90.46%,移位疵点检测准确率为93.87%,断经疵点检测准确率为86.54%,高于其它算法,同时检测消耗时间较少。     

基于小波分解和奇异值分解的织物疵点检测

探讨基于小波分解和奇异值分解的织物疵点检测效果。运用三种算法进行了织物疵点检测。采用基本奇异值分解法进行机织物疵点检测,检测结果受噪声影响较大;采用Haar小波对待测图像进行除噪,边缘检测性较弱。利用Gabor小波良好的图像边缘敏感度、方向和尺度选择性,进行图像滤波,再进行SVD分解。结果表明:Gabor小波和SVD的融合算法可以对图像多种方向多种尺度进行调节,检测效果较好。认为:Gabor小波和奇异值分解相融合算法可应用于机织物疵点检测。     

基于一维最优Gabor滤波器的帘子布疵点检测算法

传统的二维Gabor滤波器用于帘子布疵点检测非常有效,但计算量巨大,为此提出一种快速自动检测帘子布疵点的方法。通过一维环形投影变换把一幅二维灰度图像压缩成一维形式,然后使用一维最优Gabor滤波器检测嵌入在帘子布均匀纹理中的疵点。采用粒子群优化算法进行一维Gabor滤波器最优参数的求解。假设图像大小为N×N,滤波器窗口为W×W,计算的复杂度可以显著地从二维Gabor空间的O(W2N2)到一维Gabor空间的O(WN2),并用实验验证了该方法的有效性。     

基于多分辨率的全局及局部显著性的色织物疵点检测

为提高色织物疵点检测效率和准确性,提出一种融合多分辨率的全局及局部显著图的色织物疵点检测方法。针对织物疵点及纹理的频谱特征,通过高斯金字塔生成不同分辨率图像,采用小波变换的全局显著性算法,以及傅里叶变换融合的方法得到全局综合显著图。使用基于图论的显著性(graph-based visual saliency, GBVS)算法计算织物图像局部显著性。加权融合全局及局部显著图得到综合显著图,并进行图像分割及形态学操作对疵点区域进行检测。使用不同算法对5种不同类型色织物疵点进行检测,结果表明:提出的方法的疵点检测率达92.0%,与传统方法相比有较大提高,且检测时间较短。     

基于Gabor小波变换的运动织物疵点三维检测

本文提出了一种基于Gabor小波变换的运动织物疵点三维检测的方法,此方法通过采用SFS(Shape FromShading)算法为基础,从单张图像中获取疵点的三维信息,采用的Gabor小波变换方法实现了空间域和频率域的最佳定位,使得疵点图像被增强,正常纹理图像被减弱,从而可以提取图像疵点的局部细微变化特征,为获取更加准确的疵点三维信息和实时在线检测织物提供了很大帮助。实验结果表明此方法可以有效的获取织物疵点的三维形貌且简单快捷,误差较小,能达到实时性的要求。     

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。     

应用最优Gabor滤波器的经编织物疵点检测

针对经编织物疵点自动检测问题,提出了一种新的基于最优Gabor滤波器的经编织物疵点检测方法。具体可分为学习阶段和检测阶段;在学习阶段,对于无疵点的经编织物图像构造可调制的二维Gabor滤波器,采用量子行为粒子群优化(QPSO)算法对Gabor滤波器的参数进行优化,得到与无疵点的织物图像纹理特征最匹配的Gabor滤波器参数;在检测阶段,由学习阶段得到的最佳参数构造Gabor滤波器,用该滤波器对待检测织物图像进行卷积处理,然后再对得到的卷积图像进行二值化处理,最终识别出待检测织物是否有疵点存在。结果表明,该方法的检测率可以达到96.67%,具有很好的稳定性和鲁棒性,适合应用于工业生产。     

基于非线性扩散和多特征融合的提花针织物疵点检测

为解决提花针织物的复杂纹理在疵点检测过程中易造成检测干扰和疵点误判的问题,提出一种基于非线性扩散和多特征融合的疵点检测方法。采用改进PM模型对提花针织物的花纹和强纹理边缘进行抑制,首先利用梯度差异将疵点图像分为纹理区域及疵点区域,然后结合各区域特点选择对应的扩散方程,依据梯度矩阵计算概率子集、相关准则来确定梯度阈值,实现分区域扩散。根据提花针织物的纹理分布特性,提取改进局部二值算法(LBP)、局部熵、局部相关性等表征参数,然后进行去邻域归一化和多特征融合进一步突出疵点区域,最后利用区域生长法定位分割出疵点形态。实验验证了本文预处理方法及疵点检测方法的有效性,通过与其它预处理算法和疵点检测算法进行对比,结果表明本文算法的检测效果最好,对正常织物图像的误检率为3.3%,对含疵点织物图像检测的准确率为98.6%。     

The fabric defect detection based on CIE L*a*b* color space using 2-D Gabor filter

A detection algorithm based on CIE L*a*b* color space is proposed to detect various colorful fabric defects more accurately and avoid the error detection resulted from losing image information of graying. CIE L*a*b* color space is transformed from XYZ space via nonlinear transformation of RGB space. First, three features including the brightness characteristics L*, color information of a* and b* which are used to form 2-D Gabor filter in a complex number can be acquired. Genetic algorithm with the objective function in a form of energy is adopted to select optimal Gabor filter parameters. Second, filter built by flawless image is used to filter the corresponding drawbacks of image. Third, ultimate results are obtained through sliding threshold segmentation method and properly de-noising. The experiment success rate is 95.83%, which indicate that this method can detect diversiform colorful fabric defect accurately.     

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。     

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%。     

基于多特征融合的织物印花图像分割

针对织物印花检测精度的问题,采用结合颜色特征和纹理特征多特征融合的方法,对织物印花图像进行有效分割,从而为提高织物印花的检测精度奠定了基础。在织物印花的分割过程中,首先采用颜色特征结合基于自动种子点选取的区域增长算法对图像进行初始分割,在初始分割的基础上,利用小波变换提取干扰区域的纹理特征,从而可以进一步地消除干扰区域,实现织物印花图像的准确分割。实验结果表明：基于多特征融合的分割算法能够准确地分割出织物的印花图案,克服了仅仅采用颜色特征或者纹理特征时产生的分割失真,提高了分割的质量,具有较好的应用价值。     

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.     

Fabric defect delaminating detection based on visual saliency in HSV color space

Due to a large variety of fabric defects, the traditional detection method is difficult to meet the needs of dynamic detection that include all kind of defects. In order to enhance the effect of fabric defects detection, this paper proposed a dynamic delaminating detection method that fabric defects in the HSV color space are detected according to the fabric defect saliency. The idea is simulating the human visual system, and gradually enhancing the saliency of fabric defects through the data-driving. By the way, different types of defects are highlighted in different layers. At the same time, some task factors are used to drive form detection interest region in each layer. Then all kinds of defects are delaminated detection by setting a threshold in different layers. Experiments show that the proposed algorithm can accurately detect all kinds of defects, and have a strong universality for various types of defect detection. It can provide a possibility for the realization of fabric defects automatic detection.     

基于Criminisi算法的非周期性印花织物缺陷检测

由于非周期印花织物颜色多变、花型复杂、印花缺陷纹理及背景纹理之间对比度低,导致织物缺陷不易被识别,因此给出一种Criminisi算法。首先,采用频率谐调(frequency-tuned,FT)显著性算法对印花织物缺陷图像进行显著性增强,突出缺陷的边缘轮廓;其次,利用大津阈值法对显著图进行二值化处理,并将得到的二值图作为图像修复时的Mask掩码图;最后,运用Criminisi算法对原印花织物缺陷图像进行修复,将修复的印花图像减去原印花缺陷图像,获得缺陷区域。实验结果表明,该方法能准确分割出非周期性印花织物的缺陷区域,如漏墨、污渍等,且检测准确率达97.39%。同时,实验过程中不涉及参数的调节。