一種機織物密度自動測量方法
【專利摘要】本發明公開了一種機織物密度自動測量方法，它包括粗略測量和精確測量兩個步驟：粗略測量主要通過亮度投影曲線來獲取粗略的經緯紗根數；精確測量則是在粗略測量的基礎上，通過對原機織物圖像中的子圖像單獨進行投影來獲取亮度投影曲線，再通過計算這些曲線在水平方向的累計波峰個數來獲取精確的經緯紗根數，以此計算經緯紗密度。該方法不僅能快速實現單色機織物、單系統多色機織物和雙系統多色機織物密度的自動測量，且測量誤差較小，能夠滿足實際生產的需要。
【專利說明】一種機織物密度自動測量方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬圖像分析處理領域，應用于紡織品織造參數自動分析與識別領域，涉及 一種機織物密度自動測量方法。
【背景技術】
[0002] 機織物密度包括經紗密度和緯紗密度，是機織物最基本的結構參數，分別是指 l〇cm長度內經、緯紗的總根數。傳統的機織物密度測量主要依靠人工，使用照布鏡或織物密 度分析鏡來統計紗線根數，這種方法效率較低，且容易出錯。隨著數字圖像處理與模式識別 技術的發展，基于圖像分析的機織物參數的自動測量成為了可能。目前，機織物密度的自動 測量方法可以按機織物的類型分成三類：單色機織物、單系統多色機織物和雙系統多色機 織物密度的自動測量。
[0003] 單色機織物密度的自動測量方法主要有：中值濾波法、基于亮度投影曲線的方 法、基于灰度共生矩陣的方法、傅立葉變換法、小波變換法等。然而這些方法并不適用于多 色機織物的密度測量。
[0004] 在單系統多色機織物密度自動測量中，常用的方法是在RGB或Lab顏色空間上使 用模糊C均值聚類算法，首先將機織物圖像劃分成單色和混色區域，再分別應用投影法和 相關系數法來獲取機織物密度。當存在顏色相近的紗線時，模糊C均值聚類算法并不準確， 且該方法不能適用于雙系統多色織物的密度測量。
[0005] 對于雙系統多色機織物，常用方法是基于梯度圖像和彩色梯度圖像的概念，利用 彩色梯度圖像，通過相關性和灰度投影理論，對雙系統多色織物的進行密度識別。該算法對 于多色機織物的密度測量精度較高，但需要繁瑣的預處理操作。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的就是為了克服現有檢測方法不足，提出了一種機織物密度自動測量 方法。本發明包括粗略測量和精確測量兩個步驟：粗略測量主要通過亮度投影曲線來獲取 粗略的經緯紗根數；精確測量則是在粗略測量的基礎上，通過對原機織物圖像中的子圖像 單獨進行投影來獲取亮度投影曲線，再通過計算這些曲線在水平方向的累計波峰個數來獲 取精確的經緯紗根數，以此計算經緯紗密度。該方法不僅能快速實現單色機織物、單系統多 色機織物和雙系統多色機織物密度的自動測量，且測量誤差較小，能夠滿足實際生產的需 要。
[0007] 本發明的一種機織物密度自動測量方法，其特征包括粗略測量和精確測量兩個步 驟：
[0008] 粗略測量：
[0009] (1)將尺寸為MXN(像素）的原機織物圖像A轉換至HSV顏色空間，并提取其中的 亮度分量，記為V(i，j)，其中i，j分別為V的行和列坐標取值（1彡i彡M，1彡i彡N);
[0010] (2)對V(i，j)沿堅直方向進行投影，獲得亮度投影曲線，記為P(j)
【權利要求】
1. 一種機織物密度自動測量方法，其特征包括粗略測量和精確測量兩個步驟： 粗略測量： (1) 將尺寸為MXN(像素）的原機織物圖像A轉換至HSV顏色空間，并提取其中的亮度 分量，記為V(i，j)，其中i，j分別為V的行和列坐標取值（1彡i彡M，1彡i彡N); (2) 對V(i，j)沿堅直方向進行投影，獲得亮度投影曲線，記為P(j)
(3) 對亮度投影曲線P(j)采用LOESS回歸進行平滑處理，平滑所用窗口寬度為屯，并 記平滑后的曲線為P' (j); (4) 統計曲線P' (j)中的波峰個數，即為原機織物圖像A中的經紗粗略根數，記為 精確測量： (5) 將V(i，j)沿水平方向均勻地分割為s個子圖像，記為Tk(i，j)，其中k= 1，2. ..s， 代表各子圖像的序號 (2) Tk (i, j) = V (s X (k-1) +i, j) (k = 1. . . s i = 1. . . M j = 1. . . N) (3) 其中，a為子圖像分割控制參數，根據操作經驗在區間[0.5, 2]內選定效果較好，『1.為 向上取整運算符； (6) 將每個子圖像Tk(i，j)沿堅直方向進行投影，獲得各自的亮度投影曲線，記為Qk(j)
(7) 對所得投影曲線Qk(j)采用LOESS回歸進行平滑處理，平滑所用窗口寬度為d2，并 記平滑后的曲線為Q' k(j); (8) 統計所有曲線Q' k(j)沿水平方向上的累計波峰個數，記為N(j); (9) 對N(j)采用LOESS回歸進行平滑處理，平滑所用窗口寬度為d3，記平滑后的曲線 為 N' （j); (10) 統計曲線N' (j)中的波峰個數，即為原機織物圖像中經紗的精確根數，記為& ; (11) 將原機織物圖像A沿中軸線旋轉90°，并記旋轉后的圖像為A1，然后以AT代替原 機織物圖像執行步驟（1)?步驟（10)以獲得原機織物圖像A的緯紗精確根數，記為nw; (12) 求解機織物圖像經紗密度Dj (根/10cm)， Dj = lOXn/ff (5) Dw=10Xnw/H (6) 其中，W(cm)為原機織物圖像實際水平寬度，H(cm)為原機織物圖像實際堅直高度。
2. 根據權利要求1所述的一種機織物密度自動測量方法，其特征在于，原機織物可為 所有品種的單色織物和多色織物。
3. 根據權利要求1所述的一種機織物密度自動測量方法，其特征在于，原機織物圖像 中的行方向為緯紗排列方向，列方向為經紗排列方向。
4. 根據權利要求1所述的一種機織物密度自動測量方法，其特征在于，原機織物圖像 顏色空間格式為RGB。
5. 根據權利要求1所述的一種機織物密度自動測量方法，其特征在于，所用的平滑處 理方法為LOESS(Locally Weight Regression)回歸算法，其中平滑所用窗口寬度選取依據 如下： 窗口寬度屯的選取原則： di = y^M/H (7) 其中，L為數據光滑控制參數，根據操作經驗在區間[〇.〇1，0.03]內選定效果較好； 窗口寬度d2的選取原則： d2 = y 2 X N/nr (8) 其中，Y2為數據光滑控制參數，根據操作經驗在區間[1，2]內選定效果較好； 窗口寬度d3的選取原則： d3 = Y 3 X N/nr (9) 其中，Y3為數據光滑控制參數，根據操作經驗在區間[1，2]內選定效果較好。
【文檔編號】G06T7/40GK104346818SQ201410584359
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】潘如如, 高衛東, 張 杰, 王靜安, 周建 申請人:江南大學