基于分量组合及其位压缩的纺织图案提取方法.pdf
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1、第2 6 卷第5 期 2 0 0 5 年1 0 月 纺织学报 J o u m a lo fT b x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 6 N o 5 O c t 2 0 0 5 基于分量组合及其位压缩的纺织图案提取方法 周平1 2 ,汪亚明2 ,赵匀1 2 ( 1 浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州3 1 0 0 2 7 ; 2 浙江理工大学计算机视觉与模式识别实验室,浙江杭州3 1 0 0 1 8 ) 摘要颜色压缩技术在彩色图像分割和表达等许多应用中是一项关键技术。提出了一种新的基于颜色分量运 算及其位屏蔽压缩的图像处理技术,并将该技术应用到了纹理状织
2、物图案的提取研究中。颜色分量运算的系数与 线性组合方式由实验确定,研究表明,颜色分量运算可以增强织物图案的显示特性,而颜色位的屏蔽运算可以在保 证处理实时性的同时减弱图像中的噪声污染成分,减小原图像上因噪声干扰引起的纹理分割误差。 关键词颜色压缩;颜色分割;图案提取;织物图像 中图分类号:T s1 0 5 1 1 1文献标识码:A文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 5 ) 0 5 0 0 1 1 一0 3 o b t a i l I i n gt e x t i l ei m a g e su s i n gc o l o rc o m p o n e n t so p
3、e m t i o na n db i t - m a s kt e c h I l i q u e z H o uP i n 9 1 ”,w A N GY a m i n 9 2 ,z H A oY u n l 2 ( 1 c o 沈g eo ,B 幻啪e E 啷船e n g 口蒯凡o dS c 诸,W ,删谊昭溉瑙妙,醌嘞o u ,Z 坷缸,l g3 1 0 0 2 7 ,饥i M ; 2 胍r c n # 盯加rc 0 唧“招r 幻n 口以凡蹴mR e c 0 即i 渤n ,z 比洳昭踟溉巧毋D ,& 拓,姚口以 7 碱妇) ,醌泐,劢咖昭3 1 0 0 1 8 ,劬i 眦) A b s
4、 t r a c tC o l o rr e d u c t i o nt e c h n i q u ei sc n l c i a lf o rm a n ya p p l i c a t i o n s ,s u c ha ss e g m e n t a t i o na n dp r e s e n t a t i o no fc o l o ri m a g e s B a s e d o nc o l o rc o m p o n e m so p e r a t i o na n db i t m a s kr e d u c t i o no fg r e yv a l u
5、e ,t I l ep a p e rp r e s e n t e dan o v e li m a g ep r o c e s s i n gt e c h n i q u ew h i c h w a sa p p l i e dt 0 o b t a i n i n gt e x t i l ei m a g e n ec o e m c i e n to fc o l o rc o m p o n e n t so p e r a t i o na I l dt h em o d eo fl i n e a rc o m b i n a t i o nw e r e d e t e
6、 珊i n e db ye x p e r i m e n t s r 1 1 | l i sr e s e a r c hh a ss h o w nt l l a tc o l o rc o m p o n e n t s 叩e m t i o nc 卸e n h 锄c e 也ev i s u a l a b i l i t yo fp a t t e m so f 山e f a b r i c ,a n db i t - m a s ko p e r a t i o nc a nr e d u c en o i s e si ni t sg r e yi m a g ea n de n
7、s u r e sr e a l t i m ep r o c e s s i n g K e yw o r d sc o l o r _ r e d u c t i o n ;c o l o rs e g m e n t a t i o n ;p e t t e m se x t r a c t i o n ;t e x t i l ei m a g e 纺织品设计与仿制的难点是从织物中直接提取 织物图案。原因是织物图案具有纹理性,同时还可 能存在局部轻微污染。目前,织物设计生产企业仍 然用手工或人机交互描绘来提取织物图案。对这一 问题,国际上已有一些最新成果。1 ,国内研究报道 较少H 5
8、J ,而织物图像中图案的自动提取质量对后续 的图案矢量化工作意义重大。本文就此提出了一种 基于颜色分量运算及其位压缩的纺织品图案提取新 方法,试图使该问题得到进一步解决。 1 特定颜色特征提取 以往的织物图案提取方法一般是采用O 3 R + 0 5 9 G + 0 1 1 B 组合将彩色图像直接转换成灰度图 再进行识别处理的,这就会将完全不同的颜色值转 变为相同的灰度值,从而丢失借助色彩针对特定颜 色进行视觉识别的有用证据。c a m e 西eM e l l o n 大学 的C 0 1 1 i n s 等人o 在解决强光与阴影对目标识别的影 响时,发现图像中R G B 分量线性组合构成的候选特
9、 征集具有特定颜色特征提取表达能力,它们在强光 下用R G 来提取目标,而用2 G B 来提取阴影下的 目标。目前文献中常提到的线性组合还有:单纯R 或G 或B 分量,( R + G + B ) 3 组合,所谓的近似色 度特征( 如,R B ) 和过量颜色特征( 如,2 G R B ) 。这 些特征是在3 D 的R G B 颜色空间中近似均匀采样 的1 D 子空间。选择整数倍组合计算仅为了保证对 候选特征集的计算效率。 受文献 6 的启发,本文将调研的线性组合范围 从 一2 ,一1 ,O ,1 ,2 的5 个值组合扩展到了 一3 0 , 3 0 域内的组合,其线性组合计算公式如下: F l ;
10、 埘lR + 训2 G + 埘3 BI 埘+ 一3 0 ,3 0 ( 1 ) 其中,F ,为线性组合运算后的结果特征图。所有特 征均被规则化到0 2 5 5 ( 如果为负,直接置为0 ) 的 数值范围中。本文设计了实验软件,对分割提取较 作者简介:周平( 1 9 6 0 一) ,男,副教授,博士生。主要研究方向为计算机视觉、工业检测、c A D 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【1 2 】 纺织学报2 0 0 5 年第5 期 困难的几张织物图像
11、在 一3 0 ,3 O 系数范围内自 动穷举运算其所有排列组合下呈现的特征图,并通 过肉眼辅助判断其结果特征对分离目标的增强效 果。实验发现,线性组合系数似在引入小数后,产 生了许多意想不到的织物图案分离增强,而这是通 过现有任何域值法所无法达到的效果。而且,颜色 域距离特征越强,通过这种线性组合运算的织物图 案分离效果越好,与纹理的波动性太小几乎无关。 本文认为,颜色分量运算的结果与特定颜色高度集 的组合有关,其颜色域特征可在颜色特征空间上搜 索到,对特定颜色类问题,其分布存在规律性。 2 实时颜色域压缩 颜色压缩是彩色图像表示、转换、分割和压缩的 一项主要任务。多数情况下,有限颜色的图像更
12、易 被理解和处理。文献 5 介绍了一种基于主成分分 析网络P c A 与自组织特征映射网络s O F M 的颜色自 适应压缩技术,其原理是按距离最近原则进行颜色 压缩优化,但计算量非常大,对大尺寸图像计算速度 较慢。为此,本文提出了一种可以实时操作的近似 颜色压缩方法颜色位屏蔽压缩法。 图l 所示是屏蔽R G B 颜色分量8 位中的末3 位 颜色( 即:将扫描到的像素颜色分量值跟1 1 1 1 1 0 0 0 求与运算) 对织物图案的颜色压缩结果。 ( a ) 原彩色图像( b ) 颜色压缩后图像 ;区i 压;匪 O5 01 0 0 1 5 02 0 02 5 0O5 01 0 0 1 5 0
13、2 0 02 5 0 05 01 0 0 1 5 02 0 02 5 0 ( c ) 原图R G B 分布 O5 01 0 0 1 5 02 0 02 5 005 0l O O 1 5 02 0 02 5 0O5 01 0 0 1 5 02 0 0 2 5 0 ( d ) 压缩后R G B 分布 图1 屏蔽末3 位颜色对织物图案的颜色压缩实验 事实上,颜色的位屏蔽是一种在3 D 的R G B 颜 色空间中近似均匀采样的颜色压缩方法( 见图1 ) 。 其图像的像素在被扫描做颜色分量运算增强过程 中,可以同时进行颜色的位屏蔽运算处理,不需要额 外的扫描开销,计算是实时的。从图1 看出,颜色压 缩后
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- 基于 分量 组合 及其 压缩 纺织 图案 提取 方法
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