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农业工程学报 2009年第10期25卷 101-106页

作者：陆长明张立彬蒋建东张宪胥芳浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室杭州310014 浙江机电职业技术学院机械工程系杭州310053

小型农业作业机作为典型的小批量多品种产品,变异设计是降低成本和缩短开发周期的有效途径。针对通过产品的局部变型来满足客户需求的方法可能会导致约束冲突的问题,提出了基于模板的约束关系重构实现产品变异的设计方法。在已有模板的... 详细信息

小型农业作业机作为典型的小批量多品种产品,变异设计是降低成本和缩短开发周期的有效途径。针对通过产品的局部变型来满足客户需求的方法可能会导致约束冲突的问题,提出了基于模板的约束关系重构实现产品变异的设计方法。在已有模板的基础上,利用超图表示模板的对象属性及其约束关系,通过模板对象重组和约束规则重构,形成新的规则数据库,在新模板的基础上进行具体结构的配置。该设计方法在小型农业作业机的变异设计中的具体应用,验证了设计方法的可行性。

关键词：农业作业机变异技术约束原理设计模板模板重构超图

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基于模板匹配的织物疵点检测方法研究

基于模板匹配的织物疵点检测方法研究

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作者：刘建欣江南大学

学位级别：硕士

随着新一轮制造业的科技革命发展,我国纺织工业生产装备已在数字化、网络化及智能化水平上取得快速的发展,纺织行业也已经步入了高质量发展的新阶段。通过加快纺织企业生产设备的数字化转型升级,不仅可以提升生产效率及质量,同时也为行... 详细信息

随着新一轮制造业的科技革命发展,我国纺织工业生产装备已在数字化、网络化及智能化水平上取得快速的发展,纺织行业也已经步入了高质量发展的新阶段。通过加快纺织企业生产设备的数字化转型升级,不仅可以提升生产效率及质量,同时也为行业发展注入新动力。本文专注于目前仍然依赖于人工的织物质量检测环节,同时针对现有算法的高复杂性与实时性不足的问题,对基于模板匹配的织物检测算法进行了研究,主要研究内容如下:(1)首先综述了当前国内外关于织物疵点检测算法的重要文献,并介绍了基于模板匹配的方案的优势。随后,通过深入分析前人对模板匹配方法的应用原理与相关优化改进,提出了本文采用模板匹配方法进行织物疵点检测的研究思路及方案。方案旨在进一步提高模板匹配方法在织物疵点检测中的准确性、鲁棒性和计算效率,为接下来的研究奠定基础。(2)为了寻找一套合适的相似性匹配与模板重构方法,按照由简到难的原则,对现有的相似性匹配方法与模板重构方法进行了实验对比分析,分别测试了快速归一化互相关、结构相似性、MRELBP纹理特征作为相似性匹配方法和傅里叶变换、过完备字典、生成对抗网络作为模板重构方法的效果。并通过结果对比出结构相似性与过完备字典重构是其中较优的方案。(3)为进一步满足工业场景检测需要,针对字典学习检测速度低下的问题。以基于K-SVD的织物疵点检测算法为基础,通过对自动筛选后的无疵点图像的自学习,训练了一组用于重构纺织品主要结构的欠完备字典。欠完备字典训练与重构图像的资源消耗均远小于过完备字典,大大降低了检测用时,满足实时检测的要求。(4)为实现算法的无监督化运行,通过将输入的训练织物样本进行自动筛选,自动剔除其中的疵点样本,从而实现无监督检测。然后设计了K值搜索算法对字典关键参数进行自动获取,提高了对不同织物的适应性且降低参数选择的复杂程度。最后,提出了投票式的重叠检测窗口疵点分割策略,实验结果表明,与未改进前的算法相比,本文方法具有更低的误检率与更高的检出率。(5)为了客观评价本文提出织物疵点检测算法,本文分别对算法进行了静态与动态的实验测试。在静态实验中,相比于传统基于K-SVD的半监督方法,本文方法能取得更高的检测精度(正检率94.02%,误检率0.71%),且运行时间缩短近一半,在512×512像素的图像上的检测速度达到35 ms。之后将算法置于自研的机器视觉验布系统中进行动态检测,算法取得了正检率95.25%,误检率4.54%的结果。综上,本文采用基于模板匹配的策略,并结合上述研究,提出了一种基于欠完备字典的无监督的织物疵点算法,并将其部署于实时检测系统平台进行实验测试,实验结果表明,所提出的算法在保证一定精度的同时,还具良好的自适应性,能够满足工业场景下对织物疵点检测系统的要求,其研究成果可为其他无监督织物疵点实时检测系统的设计提供参考。

关键词：模板匹配模板重构相似性匹配字典学习无监督检测

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