[發(fā)明專利]基于距離匹配函數(shù)和感知哈希算法的織物疵點檢測方法

有效

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• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108090894B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐賢局;顧敏明;潘海鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張歡勇

本發(fā)明公開了一種基于距離匹配函數(shù)和感知哈希算法相結(jié)合的辦法檢測規(guī)則織物的疵點。首先，采用距離匹配函數(shù)計算出規(guī)則織物的最小周期，用于獲取圖像塊。構(gòu)建重復(fù)單元模板，采用感知哈希算法提取模板圖像塊的結(jié)構(gòu)特征；其次，提取待測樣本上圖像塊的結(jié)構(gòu)特征和灰度特征，分別與模板圖像塊的結(jié)構(gòu)特征和全局灰度均值進(jìn)行比較，得到最小漢明距離特征圖以及灰度均值對比特征圖。最后進(jìn)行特征圖的融合與分割。結(jié)果表明，本發(fā)明綜合考慮了規(guī)則織物的最小周期的結(jié)構(gòu)特征和灰度均值特征，可以有效的提取出織物的疵點區(qū)域，實現(xiàn)對織物的疵點檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紡織品圖像處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種織物疵點匹配檢測方法。

背景技術(shù)

織物是服裝、箱包、床上用品、醫(yī)用布料等日常生活中消費品的基礎(chǔ)?？椢餀z測是紡織品生產(chǎn)質(zhì)量控制的關(guān)鍵部分。目前，大多數(shù)面料檢測都是由高成本的人工進(jìn)行視覺檢查，但是由于人為失誤和眼睛疲勞而不可靠。織物的自動視覺檢測(AVI)應(yīng)用計算機視覺技術(shù)，不僅提供了一種高效，低成本和準(zhǔn)確的方法來替代勞動力，而且還擴(kuò)大了檢測能力，以涵蓋更廣泛的不同織物圖案，從最簡單的最復(fù)雜的織物圖案都可應(yīng)用。AVI的目標(biāo)是在織物織造期間或之后檢測和勾畫織物表面上任何缺陷的形狀和位置。

對于無圖案的織物疵點，檢測算法主要可分為統(tǒng)計法，頻域法，模型法。利用統(tǒng)計學(xué)方法可以從圖像中提取不同的紋理特征，將背景紋理和疵點通過統(tǒng)計特性的差異區(qū)分開來。常見的統(tǒng)計學(xué)方法有自相關(guān)函數(shù)，共生矩陣，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)，分形維數(shù)等。

在頻域法中，主要是將圖像轉(zhuǎn)換到某個頻域下，在對圖像進(jìn)行處理。主要有傅里葉變換，小波變換和Gabor濾波器等。這類方法的計算相對復(fù)雜，而且參數(shù)的優(yōu)化對結(jié)果影響比較大。

一般織物的紋理既包含規(guī)律性的成分，又有隨機變化的成分，模型法適用于表面紋理隨機變化的織物，而統(tǒng)計法和頻譜法很難做到。典型的檢查算法有馬爾科夫隨機場，自回歸模型。

大部分已被提出的算法都是基于簡單紋理的無圖案織物疵點檢測算法。但是對圖案的織物而言，織物不同紋理和圖案以及疵點與背景的相似性都會給檢測帶來極大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于距離匹配函數(shù)和感知哈希算法的織物疵點檢測方法，實現(xiàn)對規(guī)則織物疵點的有效檢測與定位，并具有較高的檢查精度。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種基于距離匹配函數(shù)和感知哈希算法的織物疵點檢測方法，其步驟如下：

步驟一：采用距離匹配函數(shù)從正常規(guī)則圖像中提取最小紋理周期；

步驟二：構(gòu)造重復(fù)周期的模板，采用感知哈希算法提取模板圖像塊的結(jié)構(gòu)特征；

步驟三：從待測樣本上獲取待測圖像塊，提取待測圖像塊的結(jié)構(gòu)特征和灰度均值特征；

步驟四：針對每個待測圖像塊的結(jié)構(gòu)特征，與模板圖像塊的結(jié)構(gòu)特征一一對比，生成最小漢明距離特征圖H；

步驟五：針對每個待測圖像塊的灰度特征，與待測樣本的灰度特征對比，生成灰度均值對比特征圖D；

步驟六：融合特征圖，利用最大類間方差法對最終的特征圖進(jìn)行分割，定位出疵點區(qū)域。

所述采用距離匹配函數(shù)從正常規(guī)則圖像中提取最小紋理周期的方法：用二維變量f(x,y)表示織物圖像灰度值，計算二維距離匹配函數(shù)：和式中，M，N分別為該圖像的寬和高，x，y分別為該圖像中像素的行與列；p代表函數(shù)的周期，當(dāng)p為函數(shù)f(x,y)的行方向或者列方向的周期時，f(x,y)與f(x,y+p)或f(x+p,y)的差值最小，記最小周期的寬高分別為a、b，后續(xù)提取的圖像塊大小均為最小周期大小。

所述的構(gòu)造重復(fù)模板是指：從正常規(guī)則織物圖像中，獲取寬、高為2a和2b的正常規(guī)則圖像模板。