基于空間-頻率域的織物組織識(shí)別新技術(shù)研究.pdf

1、織物組織識(shí)別是紡織測(cè)試分析及設(shè)計(jì)領(lǐng)域的前沿課題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。旨在通過(guò)分析織物的外觀紋理結(jié)構(gòu)、紋理走向及色調(diào)分布提取紗線組織結(jié)構(gòu)參數(shù)并識(shí)別織物的紋理組織規(guī)律。對(duì)各種織物面料類別及不同的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行正確的識(shí)別與分析,可以為面料設(shè)計(jì)、仿樣和創(chuàng)新提供科學(xué)依據(jù)?？椢锝M織結(jié)構(gòu)識(shí)別的研究對(duì)于紡織及面料行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計(jì)創(chuàng)意和仿樣改樣進(jìn)而提升我國(guó)紡織產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。
　　 紡織品CAD技術(shù)的出現(xiàn)在很大程度上簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的設(shè)

2、計(jì)和織造過(guò)程。但由于織物組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣,生產(chǎn)過(guò)程受紡織工藝的影響,最終形成的紡織品具有許多不確定性,從而增加了織物組織自動(dòng)識(shí)別的難度。傳統(tǒng)織物組織識(shí)別方法無(wú)論是統(tǒng)計(jì)方法、幾何方法,還是譜方法和模型方法都假定織物圖像為平穩(wěn)信號(hào),即經(jīng)緯紗線排列理想,水平方向和垂直方向上的灰度信號(hào)能很好的體現(xiàn)紗線的間隙位置。然而實(shí)際織物圖像為非平穩(wěn)信號(hào),紗線排列與理想模型存在較大差異。傳統(tǒng)的織物組織識(shí)別方法很難適應(yīng)實(shí)際織物圖像的非平穩(wěn)性特點(diǎn)。結(jié)合織物圖像的

3、非平穩(wěn)性特點(diǎn),突破現(xiàn)有織物組織識(shí)別技術(shù)瓶頸,發(fā)展新的織物參數(shù)分析與識(shí)別技術(shù)成為織物組織智能分析與設(shè)計(jì)領(lǐng)域的前沿核心問(wèn)題。
　　 本文研究基于圖像的空間-頻率域分析理論,針對(duì)織物的組織類型與結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了深入的研究,主要工作包括:
　　 (1)研究了Hilbert邊際譜、Hilbert-Huang Hough變換在織物結(jié)構(gòu)參數(shù)估計(jì)中的應(yīng)用,分別基于Hilbert邊際譜和Hilbert-Huang Hough變換提出了平紋組

4、織紗線密度和斜紋組織紗線密度估計(jì)算法。將織物圖像轉(zhuǎn)換為一維信號(hào),對(duì)一維信號(hào)分別求取Hilbert邊際譜和Hilbert-Huang Hough變換,據(jù)此求得織物圖像在經(jīng)向、緯向和斜紋方向的主頻率,并將主頻率換算為織物紗線密度。仿真實(shí)驗(yàn)表明,該方法能精確估計(jì)紗線密度。
　　 (2)提出了一種新的基于B樣條小波變換極大模的織物多組織識(shí)別算法.由B樣條小波對(duì)織物圖像進(jìn)行分解,利用分解后的緯向和經(jīng)向的子圖像建立正?？椢飯D像和待檢測(cè)織物圖

5、像的極大模邊緣圖像:然后由二者的差分結(jié)果提取檢驗(yàn)織物組織識(shí)別準(zhǔn)確性的判定參數(shù);最后由組織矩陣?yán)L制織物的組織圖。仿真結(jié)果表明;本文方法能夠精細(xì)準(zhǔn)確的刻畫織物組織點(diǎn)位置并具有效率高,穩(wěn)定性能好等優(yōu)點(diǎn)。
　　 (3)提出了一種基于四元數(shù)-Gabor濾波和四元數(shù)-PCA彩色織物組織識(shí)別新方法。將彩色織物圖像表示為四元數(shù)形式,并應(yīng)用四元數(shù)-Gabor濾波器進(jìn)行濾波處理,對(duì)濾波后的圖像進(jìn)行聚類處理實(shí)現(xiàn)初始分割,在初始分割的基礎(chǔ)上運(yùn)用四元數(shù)-