基于自适应小波变换的织物密度测量.pdf
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1、第2 8 卷第2 期 2 0 0 7 年2 月 纺织学报 J o u 珊a lo fT e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 8N o 2 F e b 2 0 0 7 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 7 ) 0 2 一0 0 3 2 。0 4 基于自适应小波变换的织物密度测量 何峰,李立轻,徐建明 ( 东华大学纺织学院,上海2 0 1 6 2 0 ) 摘要应用自适应小波变换技术以实现机织物密度的自动测量。先运用w i e n e r 2 和直方图均衡技术对织物图像 进行预处理,增强图像的纹理特征;接着选取自适应小波技术对织物图像进行分解
2、;再对分解得到的子图像进行二 值、平滑等后处理;最后通过分析后处理图像的经纬纱线信息得到织物密度。试验结果证明,运用该方法能够准确 测量3 种基本组织的织物密度,是一种行之有效的方法。另外,还简要介绍了自适应小波的构造技术。 关键词小波变换;自适应小波;图像处理;织物;密度;测量 中图分类号:髑1 1 7文献标识码:A W o V e nf a b r i cd e 璐i t ym e 嬲u r eb 邪e do na d a p t i V ew a V e l e t s t r a 瑚f 0 瑚 H EF e n g ,L IU q i n g ,X UJ i a n m i n g (
3、 c o Z 妇P 旷7 缸f 池,D D ,妙如,肋。啦谢2 0 】6 2 0 ,眈讥。) A b s t r a c t B yu s i n gc o m p u t e ri m a g ep r o c e s s i n ga n da n a l y s i s , am e t h o dt om e a s u r ew o v e nf a b r i cd e n s i t yi s d e V e l o p e di nt h i ss t u d y F i r s t l y ,t h ef a b r i ci m a g ei sp r e p r o c
4、e s s e db yW i e n e r 2a n dh i s t o g r a me q u a l i z a t i o n t o m a k em o r ec l e a rt h ef a b r i ct e x t u r ef b a t u r e s ; S e c o n d l y , t h ep r e p m c e s s e dw o v e ni m a g ei s d e c o m p o s e di n t o h o r i z o n t a la n dv e r t i c a ls u b i m a g eb a s e
5、do na d a p t i v ew a v e l e t ;T h i r d l y ,t h ef e a t u r e sa r ee x t r a c t e df 而mt h es u b i m a g e st h m u g hs o m et r e a t m e n t sl i k es m o o t h i n g ;F i n a l l y ,t h ef d b r i cd e n s i t yc a nb eo b t a i n e db ya n a l y z i n gt h e s e f e a t u r e so fw a 叩
6、sa n dw e f t so ft h ef a b r i c T h ee x p e r i m e n t sh a v ep r o V e dt h a tt h i sm e t h o dc a ne x a c t l ym e a s u r et h e d e n s i t yo ft h r e ek j n d so f w o v e nf a b d cw i t hb a s i cs t r u c t u r e I na d d i t i o n , t h i sp a p e ra l s op r e s e n t sh o wt o c
7、 o n s t m c tt h ea d a p t i V ew a V e l e t s K e yw o r d s w a v e l e tt m n s f o 珊;a d a p t i v ew a v e l e t ;i m a g ep m c e s s i n g ;f a b r i c ;d e n s i t y ;m e a s u r e 随着计算机视觉、数字图像处理技术等新型学 科在纺织领域越来越多的应用,国内外的学者对织 物结构参数的自动测量进行了大量的研究。文献 1 利用自相关函数分析在特定光源下拍摄的反射、 透射空域织物图像来获得织物的结构参数
8、。文献 2 3 运用快速傅里叶变换先将机织物的空域图像 转换为频域能量谱图,然后通过分析频谱图中周期 性变化的高能量信息来计算织物纱线的直径和经纬 密度。小波分析是2 0 世纪8 0 年代后期发展起来的 应用数学分支,是传统傅里叶变换的继承与发展。 小波变换具有良好的空间和频域局部化特性,可把 图像分解为逼近图像和细节图像,因而非常适合于 图像信号这一类非平稳信号源的处理,已成为图像 处理的一种重要手段。文献 4 5 分别运用小波变 换对机织物图像进行多频率分解,并对分解得到的 水平、垂直分量进行重构得到织物的纬向、经向信息, 进而求得织物经纬密度。当用特定的小波对织物图 像进行分解时,由于其
9、小波基系数是固定,因而难于 适应各种不同纹理特征的织物的个性需求。本文研 究采用基于织物的自适应小波变换技术,将图像分解 为水平和垂直方向的2 个子图像,通过对子图像特征 的提取与分析来自动计算织物的经纬密度。 1 自适应小波构造 由小波变换原理6 。3 可知,图像的小波分解是 收稿日期:2 0 0 5 0 9 2 3修回日期:2 0 0 5 1 2 一1 3 作者简介:何峰( 1 9 8 0 一) ,男,硕士生。主要研究领域为数字化模拟纺织。李立轻,通讯作者,E m a i l :l i l i q i n g d h u e d u c n 。 万方数据 PDF Watermark Rem
10、over DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第2 期何峰等:基于自适应小波变换的织物密度测量 3 3 运用小波所对应的高通滤波器( H i D ) 和低通滤波 器( k D ) 不断对图像进行滤波得到相应频率子图 像的过程。在此过程中需要4 个滤波器:对应于行 的L 0 一D 和“一D 以及对应于列的L 0 一D 和H i D 。 这2 组滤波器分别满足正交镜像滤波器关系,即只 要知道2 个低( 高) 通滤波器就可由镜像对应关系求 出相应的高( 低) 通滤波器,因此,对织物纹理图像进 行小波分解时,最关
11、键的是要知道1 组对应于行和 列的滤波器。要构造这2 个滤波器,可以由滤波器 的冲激响应 ( 后) 出发, ( J j ) 是满足如下正交和归 一化条件长度为2 的数列9 o 2 一l :矗( 矗) ( 而+ 2z ) = d ( z )( 1 ) 岗 2 一l ! ( 尼) = 2( 2 ) 篇 式中:8 ( Z ) 表示狄拉克函数,Z = 0 ,1 ,一1 , 为2 的正整数。设定计算精度为小数点后4 位有 效数字,由式( 1 ) 、( 2 ) 可计算出满足条件的数列共 7 73 0 8 个,将其保存作为候选滤波器数据库。 通过设定约束条件口,可以从候选滤波器数据 库中优选出与织物纹理特征
12、相匹配的2 个滤波器。 根据图像分解后小波系数的分布范围越小则小波与 图像纹理特征越匹配的原则卜1 2 。,设定图像分解后 得到的小波系数的最大值与最小值的差值最小为约 束条件来进行优选,得出所需的滤波器。 2 试验与讨论 织物图像在一定光照条件下采用c c D 数字摄 像头抓取,经图像采集卡数字化后送入计算机处理。 测量过程分为4 个阶段:1 ) 织物图像的预处理;2 ) 自 适应小波的选取;3 ) 子图像的二值、平滑处理;4 ) 织 物密度的计算。 2 1 织物图像预处理 由C C D 摄像头获得的图像在经过A D 转换、线 路传送时都会产生噪声污染;光照不匀也会使图像 灰度过于集中,致使
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- 关 键 词:
- 基于 自适应 变换 织物 密度 测量
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