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二重组织织物的组织识别与真实感模拟研究

作　者: 曾祥慧
导　师: 张瑞林
学　校: 浙江理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 自适应正交小波变换 wold纹理模型多尺度马尔可夫随机场经纬数学模型
分类号: TS105
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着计算机技术在纺织工业中的应用日渐广泛,纺织生产自动化已经成为纺织行业发展的必然趋势。但就目前而言,国内的织物CAD研究大多注重对单层组织织物的研究,对复杂织物组织的讨论甚少。而近些年来,二重组织织物以其独特的风格与较强的厚实度遍布市场,因此,找寻一种能够对该类二重组织织物进行计算机自动识别与模拟的方法,具有重要的理论和现实意义。本文正是在这种大背景下,提出了针对二重组织织物的组织识别与真实感模拟研究这一课题,本文主要的研究工作与成果有:1、在对织物图像预处理的研究中,首先利用Sobel梯度算子提取纬纱走向信息,然后采用行差运算和设定多个阈值的方法以提高算法的运算速度,最后利用分级Hough变换,并创造性的引入伪极值、等权值均值运算、误差补偿的思想来提高处理的精确度,从而检测得出纬纱的倾斜角,进而得出织物图像的倾斜角度。2、利用自适应正交小波变换对织物图像进行分解,将织物的经纬纱参数信息从整个图像信息中分离出来,再结合数学形态学处理等方法,测得织物的经纬密度等组织结构参数。3、将wold纹理模型与多尺度马尔可夫随机场模型(MSRF)相结合,提出一种改进的区域分割新方法。首先采用wold纹理模型,利用确定性随机场和不确定性随机场的谱属性不同的特征,将它们分离开。然后利用Harmonic滤波器,允许随机成分通过,滤掉确定性信息。这样滤波后的图像将更具有纯随机场的特性。之后,在此纯随机场中,应用基于MRF的多尺度随机场模型对图像进行分割。4、本文通过借助计算机图形学中的扫描线深度缓存算法,并结合织物中纱线的光照特性,建立了经(纬)浮长线的屈曲光照因子模型,从而模拟织物组织中凹下/凸起处所呈现的光照明暗效果。5、针对目前二重组织织物的计算机模拟研究中有关正反面组织点难以对齐的问题,本文以纬二重组织织物领带花样为例,根据纬二重组织的构成条件来导出判别条件,并据此建立纬二重组织的数学模型,从而绘制出了正反面组织点均正确对应的纬二重组织织物的组织图。最后再结合基本的纱线模型与织物交织模型,实现了了对二重组织织物的仿真模拟。6、借助Visual Basic编程语言,将泡泡纱、花式纱、二重组织织物的仿真模拟结合在一起,整合成为一个多功能CAD系统,使得系统不仅能够实现对泡泡纱、花式纱的模拟,而且能仿真出二重组织织物的模拟效果。本文结合纺织专业知识与计算机图形图像学处理技术,针对目前二重组织织物的组织识别与模拟研究中的关键问题提出了相应的算法,不仅有效解决了二重组织织物组织识别中的图像倾斜检测、组织结构分析、区域分割等难题,而且通过建立经纬数学模型的方法逼真的再现了二重组织织物的正反面真实感模拟效果。另外,本文所开发的多功能CAD系统,还能同时实现对泡泡纱、花式纱、二重组织织物的仿真模拟。本文的研究对促进纺织生产制造自动化和推动纺织行业的发展具有较大的理论和指导意义。

二重组织织物的组织识别与真实感模拟研究

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