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非织造布疵点检测研究

作 者: 陈琳
导 师: 汪军
学 校: 东华大学
专 业: 纺织工程
关键词: 非织造布疵点 隐性疵点 统计特征 阈值分割 二维Gabor滤波器
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 45次
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内容摘要


非织造布的疵点检测是非织造布生产过程中非常重要的环节。传统的疵点检测方法主要还是依靠人眼主观检测。随着计算机技术的迅速发展和硬件产品的成本降低,研制采用新技术、成本低廉、检测结果迅速客观准确的非织造布疵点检测仪器成为发展趋势,这对提高非织造布质量也具有重要的意义。基于机器视觉技术的检测仪器具有不受温湿度等环境的影响、检测结果客观准确、检测迅速的优点。论文研究了基于图像一阶灰度直方图统计信息、基于图像阈值分割技术、以及基于二维Gabor滤波器方法对非织造布检测的可行性和适用性,采用matlab软件进行静态算法的研究。进而采用C++编制软件探索了算法在非织造布疵点实时在线检测的情况,具体研究内容及主要结果如下:1.采用基于图像一阶灰度直方图统计信息进行检测过程中,主要是通过计算无疵点非织造布各参数阈值范围,并根据阈值范围来对疵点图像进行检测。由于不涉及复杂的运算,显示出了极快的检测速度,可以轻松达到实时检测的效果,方差、扭曲度、峰态、熵等特征值对疵点检出率可以达到60-70%。它的缺点在于误检率较高并且对环境要求极高,一旦光照、织物物类型等发生改变,则参数阈值范围必须重新通过大量的统计进行调整,无法做到自适应检测。2.基于阈值分割技术的检测方法是对采集得到的图像依次进行预处理、阈值分割、特征值提取来实现疵点的检测。此方法在检测过程中,对破洞、油污以及大部分杂质疵点有着高于90%的检出率,但在对杂质检测时中发现,存在对隐藏于织物内部、视觉隐约可见的隐性疵点无法有效检测的现象。3.对基于二维Gabor滤波器的检测方法的研究主要是针对隐藏于织物内部的隐性疵点。在采用4个方向、3个尺度,共12个二维Gabor滤波器对图像进行滤波后,再进行阈值分割处理,其检测效果大大提高,在能够对隐性疵点作出有效检测的同时,对于其他各类疵点有着大于95%的检出率。其缺点在于检测速度较慢,在试验检测中尚无法达到实际要求的检测速度。4.通过C++将三种检测方法汇编成非织造布疵点检测软件,通过交互式的用户界面,可根据实际检测要求来对检测方法进行选择。试验初步显示了对疵点检测的有效性。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 非织造布疵点检测现状  11
  1.2 基于机器视觉织物疵点检测现状  11-14
  1.3 非织造布疵点检测研究发展现状  14-16
  1.4 非织造疵点检测仪器发展现状  16-17
  1.5 课题研究内容  17-19
第二章 非织造布疵点类型及疵点检测研究的总体方案  19-23
  2.1 常见非织造布疵点类型及特征  19
  2.2 非织造布疵点检测研究总体方案  19-21
  2.3 本章小结  21-23
第三章 基于一阶灰度直方图统计信息的疵点检测算法研究  23-31
  3.1 灰度直方图的定义及其统计特征  23-24
  3.2 试验处理数据及结果分析  24-27
  3.3 算法验证  27-29
  3.4 本章小结  29-31
第四章 基于图像阈值分割的疵点检测算法研究  31-51
  4.1 图像预处理  31-39
  4.2 图像阈值分割  39-42
  4.3 数学形态学图像处理  42-43
  4.4 疵点检测  43-46
  4.5 算法验证  46-50
  4.6 本章小结  50-51
第五章 基于二维Gabor滤波器的疵点检测算法研究  51-61
  5.1 Gabor滤波器理论  51
  5.2 Gabor滤波器的设计与优选  51-52
  5.3 基于二维Gabor滤波器的非织造布疵点检测流程  52-54
  5.4 检测结果与分析  54-55
  5.5 算法验证  55-59
  5.6 本章小结  59-61
第六章 非织造布疵点动态检测探索  61-73
  6.1 非织造布疵点动态检测系统结构框架  61-62
  6.2 用户界面  62-64
  6.3 系统功能模块的程序实现  64-70
  6.4 非织造布疵点的在线检测  70-72
  6.5 本章小结  72-73
第七章 结论与展望  73-75
  7.1 课题研究成果总结  73-74
  7.2 课题的不足及展望  74-75
参考文献  75-79
攻读学位期间的研究成果目录  79-80
致谢  80-81
附录  81-88

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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