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专利号: 2020109715382
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-12-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种经纬稀疏网孔缺陷识别方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)对经纬稀疏网孔缺陷图像进行去噪处理,得到去噪后的图像;

(2)对经纬稀疏网孔缺陷图像进行阈值分割,包括:将Sobel算子与缺陷图像进行卷积运算,分别得出缺陷图像的水平和垂直方向的梯度分量,通过水平和垂直方向的梯度分量得到梯度图像,将梯度图像与去噪后的图像点乘,获得标记图像,通过采用Otsu方法来对标记图像进行阈值处理得到二值图像,并进行取反操作;

(3)选取经纬稀疏织物网孔的标准尺寸为结构元,对取反操作后的二值图像进行形态学开运算处理,通过形态学开运算处理使符合标准尺寸的区域消失,从而分割出不符合标准尺寸的缺陷部分,得到缺陷分割图像;

(4)对缺陷分割图像进行连通域标记,并对缺陷区域进行形状特征参数提取,根据经纬稀疏织物的破洞、缺经和断纬三种缺陷在几何尺寸上的差异,实现对经纬稀疏织物的缺陷识别;

所述通过采用Otsu方法来对标记图像进行阈值处理得到二值图像包括:图像为I′,T为前景与背景的分割阈值,前景像素在图像中占比w0,前景的平均灰度为u0;背景像素在图像中占比w1,背景的平均灰度为u1,则图像的平均灰度为:uT=w0u0+w1u1;

类间方差 为:

则最佳阈值为:

经阈值处理后最终得到二值图像,并对阈值分割后的图像直接进行取反操作;

利用regionprops函数对标记的各连通域进行图像区域属性度量,将regionprops函数中的properties参数设置为‘BoundingBox’算子,则结构数组STATS可返回各连通域的长度和宽度,又由于破洞、缺经、断纬三种缺陷在几何尺寸上存在明显差异,针对三种缺陷设置不同的长宽比限制范围,最终实现对经纬稀疏网孔的缺陷识别。

2.如权利要求1所述的一种经纬稀疏网孔缺陷识别方法,其特征在于,所述(1)中,通过使用中值滤波器对缺陷图像进行去除噪声处理。

3.如权利要求1所述的一种经纬稀疏网孔缺陷识别方法,其特征在于,所述对取反操作后的二值图像进行形态学开运算处理,包括:通过形态学开运算fob去除尺寸较结构元小的像素区域;表达式如下:式中, 为腐蚀符号, 为膨胀符号,Db为结构元素的定义域,(x+x′)、(y+y′),(x‑x′)、(y‑y′)均在图像f的定义域。

4.如权利要求3所述的一种经纬稀疏网孔缺陷识别方法,其特征在于,所述缺陷图像的水平和垂直方向的梯度分量分别为:式中,I′表示输入的去噪后的缺陷图像,Gsx、Gsy分别表示水平及垂直方向的梯度分量。

5.如权利要求4所述的一种经纬稀疏网孔缺陷识别方法,其特征在于,所述图像梯度的幅值为:

6.如权利要求5所述的一种经纬稀疏网孔缺陷识别方法,其特征在于,所述标记图像为:Z(x,y)=I′(x,y)*Gs(x,y);

式中,Z(x,y)为标记图像,Gs(x,y)为梯度图像。

7.如权利要求6所述的一种经纬稀疏网孔缺陷识别方法,其特征在于,通过MATLAB内置的bwlabel函数对经缺陷分割图像进行连通域标记。

8.如权利要求7所述的一种经纬稀疏网孔缺陷识别方法,其特征在于,所述bwlabel函数表达式如下所示:[L,num]=bwlabel(BW,n);

式中,BW为待标记的二值图像;n为连通域类型;num为BW中连通区域的总数;L为保存连通域标号的矩阵。