[發明專利]一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法

在審

• 申請號: 202010971538.2
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112150423A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 化春鍵;鄒新童;陳瑩
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/187;G06T5/00;G06T5/30;G01N21/88
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

1.一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對經緯稀疏網孔缺陷圖像進行去噪處理，得到去噪后的圖像；

(2)對經緯稀疏網孔缺陷圖像進行閾值分割，包括：將Sobel算子與缺陷圖像進行卷積運算，分別得出缺陷圖像的水平和垂直方向的梯度分量，通過水平和垂直方向的梯度分量得到梯度圖像，將梯度圖像與去噪后的圖像點乘，獲得標記圖像，通過采用Otsu方法來對標記圖像進行閾值處理得到二值圖像，并進行取反操作；

(3)選取經緯稀疏織物網孔的標準尺寸為結構元，對取反操作后的二值圖像進行形態學開運算處理，通過形態學開運算處理使符合標準尺寸的區域消失，從而分割出不符合標準尺寸的缺陷部分，得到缺陷分割圖像；

(4)對缺陷分割圖像進行連通域標記，并對缺陷區域進行形狀特征參數提取，根據經緯稀疏織物的破洞、缺經和斷緯三種缺陷在幾何尺寸上的差異，實現對經緯稀疏織物的缺陷識別。

2.如權利要求1所述的一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，所述(1)中，通過使用中值濾波器對缺陷圖像進行去除噪聲處理。

3.如權利要求1所述的一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，所述對取反操作后的二值圖像進行形態學開運算處理，包括：通過形態學開運算fob去除尺寸較結構元小的像素區域；表達式如下：

式中，為腐蝕符號，為膨脹符號，D_b為結構元素的定義域，(x+x′)、(y+y′)，(x-x′)、(y-y′)均在圖像f的定義域。

4.如權利要求1所述的一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，所述缺陷圖像的水平和垂直方向的梯度分量分別為：

式中，I′表示輸入的去噪后的缺陷圖像，G_sx、G_sy分別表示水平及垂直方向的梯度分量。

5.如權利要求1所述的一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，所述圖像梯度的幅值為：

6.如權利要求1所述的一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，所述標記圖像為：

Z(x,y)＝I′(x,y)*G_s(x,y)；

式中，Z(x,y)為標記圖像，G_s(x,y)為梯度圖像。

7.如權利要求1所述的一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，所述通過采用Otsu方法來對標記圖像進行閾值處理得到二值圖像包括：

圖像為I′，T為前景與背景的分割閾值，前景像素在圖像中占比w₀，前景的平均灰度為u₀；背景像素在圖像中占比w₁，背景的平均灰度為u₁，則圖像的平均灰度為：

u_T＝w₀u₀+w₁u₁；

類間方差為:

則最佳閾值為:

經閾值處理后最終得到二值圖像，并對閾值分割后的圖像直接進行取反操作。

8.如權利要求1所述的一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，通過MATLAB內置的bwlabel函數對經缺陷分割圖像進行連通域標記。

9.如權利要求8所述的一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，所述bwlabel函數表達式如下所示：

[L,num]＝bwlabel(BW,n)；

式中，BW為待標記的二值圖像；n為連通域類型；num為BW中連通區域的總數；L為保存連通域標號的矩陣。

10.如權利要求9所述的一種經緯稀疏網孔缺陷識別方法，其特征在于，利用regionprops函數對標記的各連通域進行圖像區域屬性度量，將regionprops函數中的properties參數設置為‘BoundingBox’算子，則結構數組STATS可返回各連通域的長度和寬度，又由于破洞、缺經、斷緯三種缺陷在幾何尺寸上存在明顯差異，針對三種缺陷設置不同的長寬比限制范圍，最終實現對經緯稀疏網孔的缺陷識別。