基于數(shù)字圖像技術(shù)的織物組織分析方法的研究.pdf

1、隨著國(guó)際紡織業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，我國(guó)企業(yè)必須提高紡織品質(zhì)量和檔次方能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中取勝。紡織面料是紡織品內(nèi)在品質(zhì)的反應(yīng)，紡織面料的分析和仿樣設(shè)計(jì)是提高面料品質(zhì)的一項(xiàng)重要的措施。目前在紡織行業(yè)中，織物面料的分析與識(shí)別主要還是憑經(jīng)驗(yàn)或借助專業(yè)工具來(lái)完成。這種由專家人工進(jìn)行織物面料組織結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析和提取的方法雖然具有權(quán)威性，但是操作要求高、不易掌握。同時(shí)分析與識(shí)別的時(shí)間周期也相對(duì)較長(zhǎng)，而且分析過(guò)程單調(diào)而乏味。因此，迫切需要尋找一種新的、更好的織物

2、組織分析方法來(lái)代替現(xiàn)有方法。 數(shù)字圖像處理和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，在很多領(lǐng)域大大減少了人們的工作量，提高了工作效率并縮短了生產(chǎn)周期，從而提高了工作和產(chǎn)品的質(zhì)量。織物分析方面也需要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)幫助人們改進(jìn)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。因此，有必要研制更先進(jìn)的算法和技術(shù)路線，以代替人工對(duì)物面料的紗線參數(shù)、組織結(jié)構(gòu)等進(jìn)行有效地自動(dòng)識(shí)別與分析。 本文研究了利用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)織物面料進(jìn)行自動(dòng)提取分析參數(shù)和識(shí)別組織結(jié)構(gòu)的方法，提出

3、了自動(dòng)識(shí)別織物面料組織結(jié)構(gòu)的流程與技術(shù)路線。首先，利用帶有透射光源的CCD攝像機(jī)和連續(xù)變倍體視顯微鏡采集高質(zhì)量的織物透射圖片，以利用其透射圖像的組織點(diǎn)易于分離的特點(diǎn)。在圖像預(yù)處理階段選用了直方圖變換方法增強(qiáng)圖像對(duì)比度，并運(yùn)用多次的維納濾波方法去除織物表面的噪聲，獲得一個(gè)邊緣清晰、噪音較少、易于分割的圖片。 本文提出一種組織點(diǎn)識(shí)別方法，采用目前可靠性比較高的人工識(shí)別原理進(jìn)行組織點(diǎn)分析。對(duì)于外形完整且具有周邊組織點(diǎn)信息的組織點(diǎn)，通過(guò)

4、與周邊組織點(diǎn)寬高度信息進(jìn)行比較來(lái)判定組織點(diǎn)性質(zhì)；對(duì)位于圖像邊緣的殘缺組織點(diǎn)，利用組織點(diǎn)同線排列規(guī)律來(lái)推斷其性質(zhì)；對(duì)于經(jīng)緯紗密的計(jì)算，利用織物圖像尺寸放大倍數(shù)與像素點(diǎn)寬度之間的關(guān)系間接計(jì)算經(jīng)緯密度。 在具體技術(shù)路線的實(shí)現(xiàn)上，本文通過(guò)對(duì)不同的圖像分割方法具體提出了兩種處理過(guò)程方案。對(duì)于簡(jiǎn)單三原組織采用利用織物的反射圖像進(jìn)行基于亮度投影的分割方法，并針對(duì)其分割后組織點(diǎn)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一系列的分析步驟，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證取得很好的識(shí)別效果。對(duì)于

5、相對(duì)復(fù)雜的織物圖像，本文提出一種基于形態(tài)分水嶺的分割方法，分割前期處理方面采用了形態(tài)學(xué)梯度重建的方法，對(duì)局部極值進(jìn)行切削達(dá)到每個(gè)組織點(diǎn)都只有一個(gè)局部極值的目的，以避免后期的組織點(diǎn)分割中過(guò)分割的現(xiàn)象。接下來(lái)采用分水嶺的圖像分割方法對(duì)組織點(diǎn)進(jìn)行了分割，分割后的組織點(diǎn)區(qū)域正確且很好的保持了原有形狀和大小。然后采用上述的組織點(diǎn)性質(zhì)判定方法和紗密計(jì)算方法進(jìn)行分析。因?yàn)椴捎昧讼鄬?duì)通用的分割方法，此方法對(duì)非高密單層織物有相對(duì)更寬的使用范圍。