[發明專利]一種基于圖像投影和奇異值分解的織物瑕疵檢測方法

有效

• 申請號: 201310401043.6
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103489182A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 周建;汪軍;王鋼;李立輕;陳霞;萬賢福;李冠志
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/66
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

1.一種基于圖像投影和奇異值分解的織物瑕疵檢測方法，其特征是包括以下步驟：

（1）訓練階段；

將無瑕疵織物圖像樣本有重疊地劃分成正方形子窗口，并將子窗口分別沿縱橫方向投影，得到聯合投影序列；然后將所得的聯合投影序列組成一個矩陣，并對該矩陣實施奇異值分解，提取基向量；

（2）檢測階段；

將待檢測織物圖像樣本連續無重疊地分割劃分成正方形子窗口，并將子窗口沿縱橫方向的投影，得到聯合投影序列y；應用（1）中所得的基向量的對y進行重構，得到y的重構計算重構誤差并通過重構誤差來判定子窗口是否包含瑕疵；

具體實現如下：

在訓練階段，將所述的無瑕疵織物圖像樣本有重疊地劃分成大小為w×w的正方形子窗口，其中8像素≤w≤64像素；所述有重疊地劃分是指在同一行中，后一個子窗口是前一個子窗口橫向平移步長s得到，相鄰子窗口之間有重疊部分，所述重疊部分的橫向長度為w-s，在相鄰行中，下一行的子窗口是上一行的子窗口縱向平移步長s得到，相鄰子窗口之間有重疊部分，所述重疊部分的縱向長度為w-s，其中1≤s<w；

將子窗口分別沿縱橫方向投影，即計算子窗口中每列和每行的所有像素點灰度值的平均值，得到兩個投影序列；然后將所得的兩個投影序列相接后得到聯合投影序列；

將所有子窗口對應的聯合投影序列作為矩陣的列排列為一個矩陣，并對所得的矩陣實施奇異值分解；提取左奇異矩陣的前k列作為基向量D，即D=[d₁，d₂，…，d_k]，其中d₁，d₂，…，d_k為左奇異矩陣的前1到k列的列向量，且有4≤k≤16；

在檢測階段，將待檢測織物圖像樣本連續無重疊地劃分成大小為w×w的正方形子窗口，其中8像素≤w≤64像素；然后按照訓練階段的方法，將子窗口分別沿縱橫向投影，得到聯合投影序列；應用所述基向量對檢測階段所得的聯合投影序列進行重構，并通過計算其所得的重構誤差E來判定子窗口是否包含瑕疵。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像投影和奇異值分解的織物瑕疵檢測方法，其特征在于，所述的織物為位深度為8位的灰度圖像。

3.根據權利要求1所述的一種基于圖像投影和奇異值分解的織物瑕疵檢測方法，其特征在于，所述的重構是指在最小平方誤差下所得的重構。

4.根據權利要求1所述的一種基于圖像投影和奇異值分解的織物瑕疵檢測方法，其特征在于，所述的通過重構誤差來判定子窗口是否包含瑕疵是指當重構誤差超過預先設定的閾值則認為子窗口包含瑕疵；閾值的確定：首先對無瑕疵織物進行測試，得到其重構誤差E的累計分布函數，然后選取對應于其累計分布函數95%的重構誤差值作為閾值。

5.根據權利要求1所述的一種基于圖像投影和奇異值分解的織物瑕疵檢測方法，其特征在于，所述的聯合投影序列，是指將沿縱橫方向投影所得的兩個投影序列，一個在前，另一個在后或一個在后，另一個在前以首尾相接的方式所得的序列。