多纹理分级融合的织物缺陷检测算法

针对织物缺陷检测过程中纹理分布的复杂多样性引起误检和漏检的问题,结合织物纹理周期性特点,提出一种多纹理分级融合的织物缺陷检测算法。在检测过程中,首先利用织物缺陷图像的Tamura粗糙度图,对缺陷区域进行初步定位和自适应性生长,将初步定位的区域映射到原始织物图像中;其次根据织物图像的周期性分布特征,对初步定位区域进行分块,提取图像块的局部相位量化(LPQ)特征、Tamura特征,并将2种特征融合;然后计算融合特征与正常块特征的相似度,获取相似度图;最后将初步定位区域的经纬向特征图与相似度特征图融合,检测缺陷存在的区域。经TILDA织物纹理库数据的实验测试结果表明,缺陷区域的初步定位和自适应生长,降低了缺陷检测过程的冗余度,提高了检测效率,避免了织物缺陷检测过程中的误检和漏检情况。     

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。     

基于改进Itti显著模型的织物疵点实时检测

为克服人工疵点检测存在精度差、效率低、易疲劳等问题,研发了基于改进Itti显著模型的织物疵点实时检测系统。首先设计了专用的织物传动和退绕系统,实现对布卷的精确传递,采用不同光源和多台工业相机拍摄实现织物的实时采集;然后通过基于改进的Itti显著性模型对图像进行快速检测,利用下采样构建图像金字塔,并对金字塔图像进行中央周边差操作,获得织物亮度特征;接着对各尺度金字塔图像进行不同方向Gabor滤波边缘检测获得织物方向特征,归一化亮度与方向特征获得织物疵点显著图;最后通过自定义阈值对显著图进行分割。实验结果表明：本文系统能有效检测出白坯布、牛仔布含有的油污、断经、破洞、纬缩等常见织物疵点,疵点检测正检率为93%,实时检测速度最高达48 m/min,能满足实时检测需求。     

基于显著纹理特征的织物疵点检测方法

针对显著纹理背景下织物图像灰度级有限、对比度不明显致使目标疵点自动检测难度较大的问题,提出了一种用于显著纹理背景的织物疵点检测方法。首先,鉴于Tamura纹理模型具有分辨能力强、旋转不变性以及算法鲁棒性强的特点,提出了多尺度度量局部纹理粗糙度的改进算法,以增强纹理分辨能力;然后,结合织物疵点图像视觉显著性分析,基于局部纹理最佳窗口,通过提取与融合粗糙度、对比度和方向生成视觉显著性特征图,以显著突出织物疵点区。经TILDA织物纹理图库数据的实验测试,结果表明,与其他相关方法相比,此方法在有效抑制显著纹理背景的同时,检测的目标疵点具有较好的一致性和完整性。     

基于信息熵的喷水织机织物疵点检测

为实现喷水织机织物上疵点的有效检测及疵点准确定位,本文提出一种基于二维信息熵的特征显著图的疵点检测方法。将待检测织物图像使用改进的同态滤波进行预处理,改善图像因光照不均对疵点检测产生的影响;利用图像基元信息熵与图像纹理的关系引入二维熵来反映图像纹理的空间分布,计算每个重叠的图像基元的信息熵,并把该熵值作为中心像素的灰度值,经归一化后生成一幅特征显著图;最后对显著图进行阈值分割得到疵点的轮廓,同时通过显著图得到径向投影差分序列对织物图像进行疵点判别。结果表明,本方法能够有效地抑制织物中重复的纹理背景,突出疵点部分,实现疵点区域的准确定位。     

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。     

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。     

情景感知的显著性检测

针对传统显著性检测旨在对区域精确定位和提取而忽视图像当中语义背景的问题,提出了一种基于情景感知的显著性检测方法.该方法通过局部、全局的单尺度方法对显著区域进行提取,再利用多尺度对显著区域进行增强.鉴于该方法提取的内容更符合人的视觉特征,所以能够很好地对图像表达的意思进行描述,但计算复杂度较高.     

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。     

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。     

结合显著区域检测和手绘草图的服装图像检索

针对服装图像检索准确率和效率较低的问题,提出一种服装显著区域检测和手绘草图的服装图像检索方法。首先采用正则化随机漫步算法对输入的服装图像库进行视觉显著区域检测,并结合其边缘轮廓信息,得到服装显著边缘图像;其次,对输入的服装草图和服装边缘图像进行特征提取,得到服装草图和服装边缘图像各自的方向梯度直方图(HOG)特征;然后,通过计算服装草图特征和服装边缘特征的相似度,实现特征匹配;最后,按照特征匹配结果在服装图像库中检索与服装草图相似的服装图像,采用基于距离相关系数的重排序算法对其相似度进行排序并输出检索结果。结果表明,该方法提高了服装检索的准确率,具有较好的鲁棒性,检索准确率可达78.5%。     

Objective evaluation of fabric pilling based on bottom-up visual attention model

In this paper, an objective and reliable evaluation method of fabric pilling using a bottom-up visual attention model with higher accuracy is presented. Through analyzing visual attention mechanism and pilling characteristic, a new attention mechanism model is designed to detect pilling information, by which the contrast between pilling and background texture is enhanced in the saliency map constructed. And then, Otsu algorithm is adapted to segment the interesting region from saliency map, and area mean of foreground target is thought as the segmented threshold to separate pilling from interesting region. On this basis, extracting pilling features from the pilling binary images are classified through BP neural network. Experimental results show that compared with the traditional detection methods, the proposed method can evaluate objectively pilling grade effectively, and correct classification rate is over 94%.     

基于机器视觉图像提取的马铃薯内部病虫害特征识别

构建二维马铃薯内部病虫害视觉图像采集模型,对采集的马铃薯内部病虫害视觉图像进行分块融合检测,根据马铃薯绿叶素纹理分布进行病虫害的特征检测,提取马铃薯内部病虫害视觉分形特征量,采用表面纹理配准和分块自适应检测方法进行病虫害的特征点标定,结合小波变换方法进行马铃薯内部病虫害视觉图像的特征分解,根据颜色梯度变化的差异性实现机器视觉下的马铃薯内部病虫害特征识别。仿真结果表明采用该方法进行马铃薯内部病虫害特征识别的准确率接近90%,提高了马铃薯内部病虫害的防治和识别能力。     

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。     

应用显著性算法的纱线条干均匀度检测

针对运用图像方法进行纱线条干均匀度检测时,背景黑板、纱线毛羽以及图像噪声等对检测结果影响较大的问题,借鉴人的视觉感知机制,提出一种应用显著性算法检测纱线条干均匀度的方法。对采集到的纱线图像提取颜色和亮度特征,进行显著性分析,突出纱线条干区域,然后利用迭代阈值分割算法和区域滤波,得到准确清晰的纱线条干二值图像,基于此进行直径计算、均匀度分析和纱线疵点判定。通过边缘准确性评价可知,采用所提方法分割得到的纱线条干二值图像有着较高的分割精度。通过与Uster Classimat 5的均匀度检测结果进行比较,证明这种方法可得到准确的结果,与Used Classimat 5 的测量结果有着较好的一致性。     

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。