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一种新的布匹瑕疵图像自动检测算法

西安电子科技大学学报 2011年第5期38卷 59-64页

作者：李益红卢朝阳李静崔玲玲西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710071

针对同类布匹瑕疵外形和纹理差异性大，异类布匹瑕疵又存在一定的相似性，造成难以分类的问题，提出了选择瑕疵局部区域特征作为特征空间，采用共同向量方法提取布匹瑕疵特征与分类算法。局部区域特征是指瑕疵局部区域灰度直方图特征和... 详细信息

针对同类布匹瑕疵外形和纹理差异性大，异类布匹瑕疵又存在一定的相似性，造成难以分类的问题，提出了选择瑕疵局部区域特征作为特征空间，采用共同向量方法提取布匹瑕疵特征与分类算法。局部区域特征是指瑕疵局部区域灰度直方图特征和瑕疵几何特征．首先通过最优化多通道二维Gabor小波检测出瑕疵区域，然后选择瑕疵局部区域灰度直方图统计特征、瑕疵长宽比特征和方向特征；再采用共同向量方法提取瑕疵共同向量特征；最后采用最小距离方法进行分类．该方法具有小样本学习能力、计算量小、识别率高等特点．

关键词：布匹瑕疵直方图几何特征共同向量瑕疵分类

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基于SoC软硬件协同设计的布匹瑕疵检测

光学技术 2017年第1期43卷 50-55页

作者：黄张祥白瑞林吉峰江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122 无锡信捷电气股份有限公司江苏无锡214072

针对布匹瑕疵检测存在的有效性不高、实时性不强等问题,提出一种视觉显著性分析和最优椭圆Gabor滤波相结合的瑕疵检测方法。离线阶段采用差分进化算法对无瑕疵样本图像进行椭圆Gabor滤波器的参数寻优,得到最优EGF;在线阶段采用软硬件协... 详细信息

针对布匹瑕疵检测存在的有效性不高、实时性不强等问题,提出一种视觉显著性分析和最优椭圆Gabor滤波相结合的瑕疵检测方法。离线阶段采用差分进化算法对无瑕疵样本图像进行椭圆Gabor滤波器的参数寻优,得到最优EGF;在线阶段采用软硬件协同设计技术进行软硬件划分,基于Zynq SoC的PL端实现中值滤波、RGB到CIE LAB格式颜色空间转换、LAB三通道EGF处理,通过AXI VDMA总线将图像数据传输到PS端,并计算滤波前后图像特征向量,提取瑕疵显著区域,确定阈值分离瑕疵。实验表明,该方法有效地抑制了背景凸显瑕疵区域,且软硬件结合提速明显,具有较高的有效性和实时性。

关键词：光学测量布匹瑕疵显著性分析椭圆Gabor滤波软硬件协同设计

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布匹瑕疵实时视觉检测技术的研究与开发

布匹瑕疵实时视觉检测技术的研究与开发

作者：何薇江南大学

学位级别：硕士

我国是一个拥有竞争力的纺织强国,然而在市场竞争中,纺织生产却处于较为低端的阶段。随着企业用工成本的上升、产量需求逐渐增大、质量标准不断提升的情况下,仅仅依靠人工对纺织品的质量进行控制完全无法保证生产效率和产品的质量,并受... 详细信息

我国是一个拥有竞争力的纺织强国,然而在市场竞争中,纺织生产却处于较为低端的阶段。随着企业用工成本的上升、产量需求逐渐增大、质量标准不断提升的情况下,仅仅依靠人工对纺织品的质量进行控制完全无法保证生产效率和产品的质量,并受到人的体能制约和主观因素影响,漏检、误检率较高,无法适应高速发展的工业需求。因此在工业生产过程中寻求能够快速精确检测出织物疵点的方法已成为目前亟待解决的问题之一。本课题以本色布为主要检测对象,在对国内外现有技术和设备详尽分析的基础上,选用工业线阵相机、线扫光源等硬件搭建实验平台,应用机器视觉技术设计适用于纺织企业工业生产现场的表面瑕疵检测算法。根据布匹图像表面的纹理特性,主要研究了瑕疵缺陷的分割算法、机器学习的分类算法,并对算法进行优化和改进。针对生产线现场平台在采集图像过程中受到光照环境、噪声等干扰因素的影响,对图像进行滤波、锐化、灰度区间调整等预处理,并对比各种阈值分割算法,选择合适的分割算法用于分离瑕疵区域。针对Gabor滤波器对图像纹理良好的响应描述特性,对常见的小波神经网络结构模型进行改进,将激励函数改变为Gabor滤波器函数,并选用Levenberg-Marquardt优化算法实现神经网络参数向量组的寻优过程,近似拟合图像的纹理特征,构建一对最优奇、偶对称形式的滤波器组在线对待测布匹图像进行瑕疵检测提取。同时对精确定位的瑕疵区域计算其灰度共生矩阵等特征信息,利用支持向量机将布匹按照四分法进行评级分类。针对布匹图像的纹理特性,基于结构纹理分解法对布匹图像进行分割处理。对总变差的最小化模型加以改进,新模型能够在对瑕疵部分边缘轮廓的响应的同时消除背景纹理对检测的干扰,实验表明该方法能够有效地将瑕疵图像中作为目标的瑕疵部分和作为背景的布匹纹理结构部分分割开来。

关键词：机器视觉布匹瑕疵 Gabor滤波器神经网络结构纹理分解

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基于机器视觉的布匹瑕疵检测系统研究

基于机器视觉的布匹瑕疵检测系统研究

作者：孙长庆北方工业大学

学位级别：硕士

随着机器视觉技术的发展,工业检测领域的自动化逐渐变成现实。布匹瑕疵检测技术也逐步取代传统的人工方式,但是从现有的科研成果来看,大都处于理论阶段,科研成果的产品化并不理想。通过对经编机布匹瑕疵检测系统近三年的研发,本文实现... 详细信息

随着机器视觉技术的发展,工业检测领域的自动化逐渐变成现实。布匹瑕疵检测技术也逐步取代传统的人工方式,但是从现有的科研成果来看,大都处于理论阶段,科研成果的产品化并不理想。通过对经编机布匹瑕疵检测系统近三年的研发,本文实现了一套满足工业检测应用的布匹瑕疵检测系统,并从硬件、算法、应用软件和控制器四个方面全面介绍了整个产品开发过程及实验结论。相比单纯的理论分析,本文更具有工程性,能够给此类产品的研发提供一个良好的思路。论文中各章工作如下：第一章主要介绍了国内外对于布匹瑕疵检测算法及设备当前的研究状况,以及课题对于国家轻工业发展的贡献。简要分析了现阶段常用的布匹瑕疵检测算法,同时也对国内外的布匹瑕疵检测产品进行了相关分析,说明其优劣。第二章从硬件系统、经编布匹瑕疵检测算法、应用软件以及控制器四个方面介绍了布匹瑕疵检测系统,同时直观的展示了整个系统在经编机上是如何工作的。硬件方面介绍了基于DM6467的硬件平台,说明了各模块的作用及工作原理;经编布匹瑕疵检测算法简要的介绍了算法的流程;软件上介绍了系统软件架构及稳定性等;最后为实现系统的人性化设计引入断纱检测控制器。第三章重点介绍了布匹瑕疵检测系统的硬件部分,本产品在兼顾性能与价格的基础上选用DM6467平台,介绍了系统用到的VPIF,以太网,串口,RS485总线等,实现了1080P的视频处理。第四章是本文的核心部分,对本文提出的基于小波变换的瑕疵检测方法进行逐步分析介绍。同时也简单介绍了小波的相关知识,以及整个算法从预处理到小波变换再到后期的处理,最后通过在Windows应用程序下和嵌入式设备上测试算法的合理有效性。第五章介绍了应用程序部分,重点围绕DM6467ARM+DSP的开发方法介绍了系统软件的架构,稳定性,可扩展性等。第六章介绍的控制器是配合布匹瑕疵检测设备使用的,为了让整个系统更加的人性化,根据客户提出需求,进而开发了一款基于STM32的卡姆勒视觉断纱检测控制器,并从硬件和软件两个方面进行了论述。最后,第七章对全文所做的工作进行了总结。阐述了本文的贡献,同时也指出系统中存在的不足和解决方案,为今后的产品升级提供了指导。

关键词：布匹瑕疵 DM6467 小波变换控制器

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基于边缘检测的斜纹布匹瑕疵检测

测控技术 2018年第12期37卷 110-113页

作者：邓超刘岩岩河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454000

为了对布匹瑕疵进行快速准确的检测,提出了一种基于边缘检测的新算法。利用布匹图像中瑕疵与正常纹理产生的纹理边缘,将布匹瑕疵作为正常纹理的边缘检测出来。利用Sobel算子的方向性,分别对织物疵点在水平和垂直方向进行增强,计算出RGB... 详细信息

为了对布匹瑕疵进行快速准确的检测,提出了一种基于边缘检测的新算法。利用布匹图像中瑕疵与正常纹理产生的纹理边缘,将布匹瑕疵作为正常纹理的边缘检测出来。利用Sobel算子的方向性,分别对织物疵点在水平和垂直方向进行增强,计算出RGB图像中水平与垂直方向的梯度后进行边缘检测,通过图像融合和二值化完成最终检测。实验证明,该方法准确性高并且检测速率大大提高。

关键词：布匹瑕疵纹理边缘边缘检测

基于SoC的布匹表面瑕疵实时视觉检测技术的研究

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基于SoC的布匹表面瑕疵实时视觉检测技术的研究

作者：黄张祥江南大学

学位级别：硕士

工业产品质量检测中,机器视觉检测技术逐渐代替效率低下的人工检测方式,在市场需求加大、竞争增强的趋势下,传统机器视觉仍存在设计针对性不强、检出率和实时性不高、系统臃肿等难题。为弥补传统视觉检测系统的不足,利用嵌入式系统高性... 详细信息

工业产品质量检测中,机器视觉检测技术逐渐代替效率低下的人工检测方式,在市场需求加大、竞争增强的趋势下,传统机器视觉仍存在设计针对性不强、检出率和实时性不高、系统臃肿等难题。为弥补传统视觉检测系统的不足,利用嵌入式系统高性能低功耗、可裁剪性设计等优势,本文以本色、纯色布匹为主要检测对象,在详尽分析国内外现有视觉检测设备及技术的基础上,设计基于Zynq SoC和CMOS相机的嵌入式机器视觉检测系统。系统通过PS端实时系统实现相机图像采集、PL与PS端图像处理、PS与PL之间信息传递和数据交互、内外部通信等任务,并改进和优化设计检测算法。针对图像显著性区域检测中常见的准确率不高、分辨率低、实时性不强等问题,结合图像底层特征的互补性,提出一种基于RGB和CIE LAB颜色特征、边缘特征的显著性区域检测算法。分析融合算法可实现方式,利用软硬件协同技术优化设计基于PL端的高斯差分处理、颜色空间转换、DCT/IDCT等运算模块,并固化为IP核进行硬件部分集成IP设计,算法其它部分及控制流程类基于PS端软件实现。经过实验分析,与5种流行算法相比,该算法能够更好地抑制背景部分,在布匹瑕疵检测中具有较高的有效性和快速性。针对布匹图像瑕疵区域快速定位和纹理特征提取问题,提出一种视觉显著性分析和最优椭圆Gabor滤波相结合的半监督式布匹瑕疵检测方法。构建中心、频率和方向均可调整的椭圆Gabor滤波器,离线阶段采用差分进化算法对无瑕疵样本图像进行EGF的参数寻优,得到最优EGF;在线检测阶段,基于PL端优化设计实现快速中值滤波、RGB到CIE LAB格式颜色空间转换、LAB三通道最优EGF处理,通过AXI VDMA总线将图像数据传输到PS端,并计算滤波前后图像特征向量,提取瑕疵显著区域,确定阈值分离瑕疵。该方法有效地抑制了背景凸显瑕疵区域,对块状、线状等类型的平纹、斜纹布匹瑕疵检测有较高的有效性,四种类型布匹瑕疵的平均检出率可达到94.4%,且软硬件结合提高了算法实时性。为验证本文基于SoC嵌入式视觉检测系统的整体性能,搭建了实时图像采集、处理及显示集成IP设计,分析了检测算法基于PL与PS端的设计与实现等,构建了实时Linux系统多任务调度平台,并对检测系统进行测试分析,结果显示系统运行良好。

关键词：机器视觉嵌入式系统布匹瑕疵椭圆Gabor滤波软硬件协同设计

基于Faster RCNN的布匹瑕疵识别系统

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计算机系统应用 2021年第2期30卷 83-88页

作者：蔡兆信李瑞新戴逸丹潘家辉华南师范大学软件学院佛山528225

纺织工业是我国的支柱型产业.在布匹生产过程中,布匹瑕疵是影响布匹质量的关键因素.目前纺织服装生产企业主要通过传统的人工肉眼检测布匹瑕疵,成本高、效率低,且漏检率与误检率高.本研究针对布匹数据集中类别数量不均匀的特点,对数据... 详细信息

纺织工业是我国的支柱型产业.在布匹生产过程中,布匹瑕疵是影响布匹质量的关键因素.目前纺织服装生产企业主要通过传统的人工肉眼检测布匹瑕疵,成本高、效率低,且漏检率与误检率高.本研究针对布匹数据集中类别数量不均匀的特点,对数据进行增强.在布匹瑕疵类别识别上,采用Faster RCNN模型,并针对布匹数据集中瑕疵目标小的特点,对Faster RCNN模型中的RPN网络进行改进.另外,本研究基于模型开发一款纺织布匹瑕疵识别系统,将通过模型识别出的布匹瑕疵类别结果通过可视化平台展现,同时准确标识疵点的位置.通过实验结果对比,本文的方法平均检测准确率为79.3%,相比Fast RCNN提高了5.75%.

关键词：布匹瑕疵 Faster RCNN RPN 布匹瑕疵检测系统

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基于改进视觉显著性的布匹瑕疵检测方法

信息技术 2017年第9期41卷 22-25,30页

作者：荆辰未李启顺朱玉全江苏大学计算机科学与通信工程学院江苏镇江212013 镇江市水利局江苏镇江212012

针对布匹瑕疵检测中需要无瑕疵图像对照、检测时间过长等问题,提出了一种改进的视觉显著性的布匹瑕疵检测方法,以适用具有不同特征(纹理、颜色、亮度、方向)瑕疵的识别。该方法首先将布匹图像分解为超像素图像,然后根据区域对比度得到... 详细信息

针对布匹瑕疵检测中需要无瑕疵图像对照、检测时间过长等问题,提出了一种改进的视觉显著性的布匹瑕疵检测方法,以适用具有不同特征(纹理、颜色、亮度、方向)瑕疵的识别。该方法首先将布匹图像分解为超像素图像,然后根据区域对比度得到布匹瑕疵的显著图,最后对显著图进行阈值分割来识别出布匹瑕疵。实验结果表明本文算法对不同光照下和不同角度下的布匹瑕疵识别有着较高的检测率,具有良好的适用性和鲁棒性。

关键词：布匹瑕疵瑕疵识别显著图超像素

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基于模板匹配单色布匹瑕疵检测算法

测控技术 2021年第7期40卷 62-66,70页

作者：周晓敏李东唐武弟韦虎黄炫中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

提出一种基于模板匹配的单色布匹瑕疵检测算法,该检测算法首先存储待测布匹的无瑕疵模板图,并对模板图进行分块,然后对待测样本图进行相同的分块操作,进一步利用模板匹配方法对相同分块区域的样本图与模板图进行匹配查找,得到最优匹配... 详细信息

提出一种基于模板匹配的单色布匹瑕疵检测算法,该检测算法首先存储待测布匹的无瑕疵模板图,并对模板图进行分块,然后对待测样本图进行相同的分块操作,进一步利用模板匹配方法对相同分块区域的样本图与模板图进行匹配查找,得到最优匹配图像。在匹配过程中,对模板图按照一定比例进行扩充,以提高匹配的准确性。最后将样本图与最优匹配图像进行差值对比实现布匹瑕疵检测。实验结果表明,算法弥补了传统Gabor算法高度依赖纹理的缺陷,提高了对于纹理模糊的单色布匹瑕疵检测准确率,检测效率与精度满足验布现场需求。

关键词：模板匹配布匹瑕疵瑕疵检测 Gabor算法