基于联合注意力的复杂纹理瓷砖缺陷检测方法

复杂纹理瓷砖表面存在较多的低可视度小目标缺陷与严重的复杂纹理背景干扰,使应用目标检测方法时易出现较高的误检率和漏检率。为提升复杂纹理瓷砖表面缺陷检测效率,提出了基于通道与空间联合注意力的复杂纹理瓷砖表面缺陷检测方案。首先通过建模深浅层特征通道间关系设计了一种选择性特征融合方法,以提升模型对小目标缺陷的特征表达;其次,提出了通道与空间联合注意力模块,通过通道注意力和空间注意力来筛选关键特征通道和抑制纹理区域,使模型着重于学习缺陷特征以增强模型辨别缺陷与纹理的能力;最后,在复杂纹理瓷砖表面缺陷数据上进行了实验验证。实验结果表明,相较于AFF(attentional feature fusion)和CBAM(convolutional block attention module)方法,选择性特征融合方法和通道与空间联合注意力模块使模型检测性能分别提高了5.3 AP、6.32 AP。最终,实验证明了该方案分别优于现有的瓷砖检测方法YOLOv5和纹理织物缺陷检测AFAM方法1.32 AP、2.12 AP。     

瓷砖图像的纹理特征分类研究

在已有的瓷砖图像分类系统中,仅靠颜色特征和简单的纹理边缘信息只能对无花纹的单色砖或简单花纹的瓷砖进行有效分类,对复杂图案的瓷砖存在识别率低的问题。针对此种情况,结合瓷砖图像的灰度共生矩阵和统计几何特征,将这些特征输入支持向量机进行特征分层分类。采用基于径向基核函数和[K]交叉验证法所得到的最优参数构造支持向量机,解决瓷砖纹理特征具有非线性的分类问题。用瓷砖生产线上采集的大量图像进行实验表明,该方法准确率高,分类效果好。     

基于复杂网络特性的带钢表面缺陷识别

针对带钢表面缺陷识别问题,提出一种基于动态演化复杂网络特性的特征描述方法, 这些特征同时具有位移、旋转不变性、大小不变性、较强的抗干扰能力和鲁棒性,为 缺陷识别提供良好的分类特征;为了提高分类器的效率,应用主成分分析法 (Principal component analysis, PCA) 对复杂网络特 征向量进行特征降维处理;采用最优有向无环图支持向量机 (Directed acyclic graph support vector machine, DAG-SVM)算法进行缺陷分类.结果表明该方法识别率高而且识别速度快.     

基于CNN与关键区域特征的人脸表情识别算法

为了克服目前公开的人脸表情数据集的数据量较少,并且有一些类别的表情表达存在一定的相似这两个因素对人脸表情识别率的影响,提出一种基于关键区域特征融合的人脸表情分类算法。算法首先提取人脸图像中表情表达的关键区域,然后分别提取关键区域的特征信息并融合,最终使用融合的特征进行分类。通过实验验证:算法在JAFFE和CK+公开数据集上均取得了较好的识别准确率。     

非对称方向性局部二值模式人脸表情识别

针对方向性局部二值模式（DLBP）在单尺度下获取图像纹理特征的不足,提出一种非对称方向性局部二值模式（AR-DLBP）多尺度多方向融合的表情识别算法。首先对人脸表情图像进行光照补偿预处理,消除光照、噪声的影响,分割出人脸及眉、眼、嘴局部表情关键区域,并计算出关键区域的贡献度（CM）;然后提取人脸及关键区域的异或-非对称方向性局部二值模式（XOR-AR-DLBP）直方图特征信息,并根据CM对关键区域直方图信息进行加权级联再与整幅人脸图像的特征信息进行融合;最后用SVM分类器进行表情分类识别。该算法在JAFFE库、CK库上仿真实验,分别取得95.71%、97.99%的平均识别率及112?ms、135?ms的平均识别时间,实验结果表明,该算法可以有效精确地完成人脸表情的分类识别。通过对表情图像光照补偿预处理及分割出表情的关键区域,并加权融合局部与整体特征,大大提高了特征的鉴别能力,与传统算法的对比实验,也表明该算法无论是在识别率还是在识别时间上,所得效果都是最好的。     

一种新的双层多分类器组合算法

多分类器组合是解决复杂模式识别问题的有效办法。文章提出了一种新的双层多分类器组合算法,首先利用分类对象的主次特征构建了多个差异的融合方案,然后对这些融合方案进行最终的组合决策。实验结果表明,对于复杂分类问题,本文算法具有较高的正确识别率。     

一种KCCA融合局部特征和全局特征的目标识别算法

提出一种新的KCCA特征融合算法。首先分别提取目标图像的局部特征SIFT和全局Pseudo-Zernike矩特征,并利用K-means算法对局部特征进行预处理;然后利用KCCA将两种特征提取相关特征进行融合,最后将融合特征送入SVM分类器。对遥感飞机图像库做了分类识别的仿真实验。相比于单一特征和CCA特征融合的识别策略,KCCA识别率得到明显提高,理论分析和实验结果证实了该算法具有良好的准确性与可靠性,能够有效提高图像分类识别系统的准确度。     

多区域特征融合的步态识别

引入了紧致度和矩形度两种新型的多区域特征用于步态识别,并且对同质心高度和伸长度两种特征进行了融合。用中值滤波器估计出步态序列的背景,用差分法提取每帧图像的运动目标轮廓,并在此基础上提取紧致度等多区域特征。基于DTW分类算法在UCSD数据库和SOTON数据库进行了实验。其结果显示：单特征的中紧致度的识别率较高,但总体来说识别率有限,如果把几种特征融合进行乘性融合就能够达到较高的识别率。对实验结果进行分析,从理论上说明了紧致度和矩形度作为主要步态特征的合理性。     

基于支持向量机的条烟包装外观缺陷检测

针对卷烟生产过程中条烟包装外观缺陷问题,提出一种基于支持向量机(SVM)的条烟包装缺陷图像检测方法。该方法首先采用模板匹配法定位条烟检测区域;然后利用Haar小波变换进行频域分解,并通过灰度共生矩阵算法对频域图提取纹理特征;最后结合纹理特征建立条烟支持向量机分类模型,对待测样本进行分类识别。结果表明:基于SVM分类模型的识别率为96.1%,该方法通用性强,实时性好,满足条烟异常情况检测要求。与BP神经网络测试性能相比,分类性能优于BP神经网络。     

基于尺度相关多特征提取与融合的虹膜识别算法

传统多尺度变换的虹膜识别算法存在特征单一、忽视尺度间特征相关性的缺欠。基于此,提出一种基于尺度相关多特征提取与融合的虹膜识别算法。首先,利用二维不可分小波对圆形归一化的虹膜图像进行多尺度多方向分解,依据尺度间特征的相关性提取最优尺度上的点特征和区域特征。然后,设计满足本算法的多特征融合的模糊推理规则,并依据此规则进行虹膜分类。在CASIA(1.0)虹膜图库上仿真结果为,当等误率为13.216%时,正确识别率为99.999%。与经典算法比较,该算法识别率更高,抗噪能力更强。     

A supervised approach for automated surface defect detection in ceramic tile quality control

Surface defect detection is very important to guarantee the quality of ceramic tiles production. At present, this process is usually performed manually in the ceramic tile industry, which is low efficiency and time-consuming. For small surface defects detection of high-resolution ceramic tiles image, an intelligent detection method for surface defects of ceramic tiles based on an improved you only look once version 5 (YOLOv5) algorithm is presented. Firstly, the high-resolution ceramic tile images are cropped into slices, and the Bottleneck module in the YOLOv5s network is optimized by introducing depthwise convolution and replaced in the whole network. Then, feature extraction is performed using the improved Shufflenetv2 backbone, and an attention mechanism is added to the backbone network to improve the feature extraction ability. The path aggregation network (PAN) and Feature Pyramid Networks (FPN) neck are used to enhance the feature extraction, and finally, the YOLO head is used to identify and locate the ceramic tile defects. The multiple sliding windows detection method is proposed to detect the original ceramic tile image which is faster than the single sliding window detection method. The experimental results show that compared with the original YOLOv5s detection algorithm, the parameters of the model are reduced by 20.46 %, the floating point operations are reduced by 26.22 %, and the mean average precision (mAP) of the proposed method is 96.73 % in the ceramic tile image slice test set which has 1.93 % improvement in mAP than the original YOLOv5s. Compare with other object detection methods, the method proposed in this paper also has certain advantages. In the high-resolution ceramic tile images test set, the mAP of the proposed algorithm is 86.44 % by using the multiple sliding window detection method. The ceramic defect detection experiment has verified the feasibility of the method proposed in this paper.     

基于小波变换的图像纹理特征提取方法及其应用

针对瓷砖表面色差的在线检测问题,提出了一种基于小波变换的图像纹理特征提取方法.瓷砖图像经过预处理后,对图像各通道进行二层小波分解并提取各细节子图的能量特征.该能量信号融合了颜色和纹理的信息,将其作为区分不同色号瓷砖的特征量,并由最小距离分类器进行分类决策.实验结果表明,对比已有的研究中多采用的颜色直方图分布法,该方法能更好地反映颜色的空间分布信息,满足用户需求.     

基于局部融合特征与分层增量树的快速人脸识别算法

传统的人脸识别模型采用离线方式进行训练,同时由于人脸特征维数较高导致算法的实时性不足。文中分别从人脸特征与分类器两方面来构建快速的人脸识别算法。首先使用 SDM(Supervised Descent Method)算法进行人脸特征点定位,提取每个人脸特征点邻域内的局部(Multi Block-Center Symmetric Local Binary Patterns,MB-CSLBP)特征,并将所有的人脸特征点邻域特征以串联的方式构成局部融合特征,即所提出的局部融合MB-CSLBP特征LFP-MB-CSLBP(Local Fusion Feature of MB-CSLBP)。将以上特征送入分层增量树HI-tree(Hierarchical Incremental tree)中进行人脸识别模型的在线训练。分层增量树是使用分层聚类算法来实现增量式学习的,因此其能够以在线的方式对识别模型进行训练,具有较高的实时性与准确性。最后在3种不同的人脸库以及摄像头采集的人脸视频上对算法的识别率与实时性进行测试。实验结果表明,相比于当前其他算法,所提算法具有较高的人脸识别率与实时性。     

基于全局与局部特征融合的人脸识别方法

针对现有预处理算法存在的缺陷及单一人脸特征在识别中的局限性,本文在基于双眼独立动态阈值的人脸预处理方法的基础上,研究全局特征PCA、2DPCA与局部特征LBP、Gabor,分析对比这几种特征的识别效果及适用情况;根据对这几种特征的研究分析,采用特征融合的方式对PCA和LBP特征进行融合;实验结果验证了在ORL库和ESSEX库上采用决策级融合的识别率优于特征级融合及单一特征的识别率。      

基于边界特征配准的墙地砖缺陷检测研究

该文结合radon变换和几何推理,研究了基于墙地砖边界的用于规则图案表面缺陷检测的图像配准方法。实验证明该算法简单快捷,能检测出墙地砖的一般常见缺陷。     

改进的Gabor小波变换特征提取算法

针对基于Gabor小波幅值与相位的人脸特征提取方法的特征级联方式使得特征向量维度较高的问题,提出了一种改进的Gabor小波变换特征提取算法。该算法计算局部幅值特征和局部相位特征,增强了每个像素的局部关联性;然后通过实验选定加权系数,将幅值特征与相位特征进行加权融合。实验结果表明,该算法与改进前的算法相比,降低了特征向量的维度,且提高了最终的人脸识别率。     

基于特征融合的步态识别算法研究

根据人体步态变化特点,提出一种基于特征融合和神经网络的步态识别算法。首先采用时域差分法对运动人体轮廓进行分割,然后分别提取空间特征和频率特征,将两步态特征融合在一起,从而实现步态的分类和识别。在CASIA步态数据库上进行仿真实验,仿真结果表明,该方法不仅克服了单一特征提取方法存在的缺陷,同时提高了步态识别正确率。     

基于傅里叶变换的随机纹理瓷砖的高精度表面缺陷检测

针对经典缺陷检测算法不能很好地提取随机纹理瓷砖图像的缺陷的问题,提出一种基于傅里叶变换的随机纹理瓷砖表面缺陷高精度检测方法。在此基础上,完成了瓷砖表面缺陷检测硬件系统设计。对采集的瓷砖图像,首先利用傅里叶变换得到频率谱图像,然后研究截止频率参数对滤波的影响,设计最优化滤波器进行滤波,再通过傅里叶逆变换获得重构图像,达到抑制背景纹理信息,加强缺陷区域信息的目的,最后通过阈值化和形态学操作获得缺陷区域。实验结果表明: 本方法对不同的随机纹理瓷砖样本进行缺陷检测的准确率高,在瓷砖缺陷检测中具有较高的实用价值。