一种机织物密度自动测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种机织物密度自动测量方法，它包括粗略测量和精确测量两个步骤：粗略测量主要通过亮度投影曲线来获取粗略的经纬纱根数；精确测量则是在粗略测量的基础上，通过对原机织物图像中的子图像单独进行投影来获取亮度投影曲线，再通过计算这些曲线在水平方向的累计波峰个数来获取精确的经纬纱根数，以此计算经纬纱密度。该方法不仅能快速实现单色机织物、单系统多色机织物和双系统多色机织物密度的自动测量，且测量误差较小，能够满足实际生产的需要。
【专利说明】一种机织物密度自动测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明属图像分析处理领域，应用于纺织品织造参数自动分析与识别领域，涉及 一种机织物密度自动测量方法。
【背景技术】
[0002] 机织物密度包括经纱密度和纬纱密度，是机织物最基本的结构参数，分别是指 l〇cm长度内经、纬纱的总根数。传统的机织物密度测量主要依靠人工，使用照布镜或织物密 度分析镜来统计纱线根数，这种方法效率较低，且容易出错。随着数字图像处理与模式识别 技术的发展，基于图像分析的机织物参数的自动测量成为了可能。目前，机织物密度的自动 测量方法可以按机织物的类型分成三类：单色机织物、单系统多色机织物和双系统多色机 织物密度的自动测量。
[0003] 单色机织物密度的自动测量方法主要有：中值滤波法、基于亮度投影曲线的方 法、基于灰度共生矩阵的方法、傅立叶变换法、小波变换法等。然而这些方法并不适用于多 色机织物的密度测量。
[0004] 在单系统多色机织物密度自动测量中，常用的方法是在RGB或Lab颜色空间上使 用模糊C均值聚类算法，首先将机织物图像划分成单色和混色区域，再分别应用投影法和 相关系数法来获取机织物密度。当存在颜色相近的纱线时，模糊C均值聚类算法并不准确， 且该方法不能适用于双系统多色织物的密度测量。
[0005] 对于双系统多色机织物，常用方法是基于梯度图像和彩色梯度图像的概念，利用 彩色梯度图像，通过相关性和灰度投影理论，对双系统多色织物的进行密度识别。该算法对 于多色机织物的密度测量精度较高，但需要繁琐的预处理操作。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的就是为了克服现有检测方法不足，提出了一种机织物密度自动测量 方法。本发明包括粗略测量和精确测量两个步骤：粗略测量主要通过亮度投影曲线来获取 粗略的经纬纱根数；精确测量则是在粗略测量的基础上，通过对原机织物图像中的子图像 单独进行投影来获取亮度投影曲线，再通过计算这些曲线在水平方向的累计波峰个数来获 取精确的经纬纱根数，以此计算经纬纱密度。该方法不仅能快速实现单色机织物、单系统多 色机织物和双系统多色机织物密度的自动测量，且测量误差较小，能够满足实际生产的需 要。
[0007] 本发明的一种机织物密度自动测量方法，其特征包括粗略测量和精确测量两个步 骤：
[0008] 粗略测量：
[0009] (1)将尺寸为MXN(像素）的原机织物图像A转换至HSV颜色空间，并提取其中的 亮度分量，记为V(i，j)，其中i，j分别为V的行和列坐标取值（1彡i彡M，1彡i彡N);
[0010] (2)对V(i，j)沿坚直方向进行投影，获得亮度投影曲线，记为P(j)
【权利要求】
1. 一种机织物密度自动测量方法，其特征包括粗略测量和精确测量两个步骤： 粗略测量： (1) 将尺寸为MXN(像素）的原机织物图像A转换至HSV颜色空间，并提取其中的亮度 分量，记为V(i，j)，其中i，j分别为V的行和列坐标取值（1彡i彡M，1彡i彡N); (2) 对V(i，j)沿坚直方向进行投影，获得亮度投影曲线，记为P(j)
(3) 对亮度投影曲线P(j)采用LOESS回归进行平滑处理，平滑所用窗口宽度为屯，并 记平滑后的曲线为P' (j); (4) 统计曲线P' (j)中的波峰个数，即为原机织物图像A中的经纱粗略根数，记为 精确测量： (5) 将V(i，j)沿水平方向均匀地分割为s个子图像，记为Tk(i，j)，其中k= 1，2. ..s， 代表各子图像的序号 (2) Tk (i, j) = V (s X (k-1) +i, j) (k = 1. . . s i = 1. . . M j = 1. . . N) (3) 其中，a为子图像分割控制参数，根据操作经验在区间[0.5, 2]内选定效果较好，『1.为 向上取整运算符； (6) 将每个子图像Tk(i，j)沿坚直方向进行投影，获得各自的亮度投影曲线，记为Qk(j)
(7) 对所得投影曲线Qk(j)采用LOESS回归进行平滑处理，平滑所用窗口宽度为d2，并 记平滑后的曲线为Q' k(j); (8) 统计所有曲线Q' k(j)沿水平方向上的累计波峰个数，记为N(j); (9) 对N(j)采用LOESS回归进行平滑处理，平滑所用窗口宽度为d3，记平滑后的曲线 为 N' （j); (10) 统计曲线N' (j)中的波峰个数，即为原机织物图像中经纱的精确根数，记为& ; (11) 将原机织物图像A沿中轴线旋转90°，并记旋转后的图像为A1，然后以AT代替原 机织物图像执行步骤（1)?步骤（10)以获得原机织物图像A的纬纱精确根数，记为nw; (12) 求解机织物图像经纱密度Dj (根/10cm)， Dj = lOXn/ff (5) Dw=10Xnw/H (6) 其中，W(cm)为原机织物图像实际水平宽度，H(cm)为原机织物图像实际坚直高度。
2. 根据权利要求1所述的一种机织物密度自动测量方法，其特征在于，原机织物可为 所有品种的单色织物和多色织物。
3. 根据权利要求1所述的一种机织物密度自动测量方法，其特征在于，原机织物图像 中的行方向为纬纱排列方向，列方向为经纱排列方向。
4. 根据权利要求1所述的一种机织物密度自动测量方法，其特征在于，原机织物图像 颜色空间格式为RGB。
5. 根据权利要求1所述的一种机织物密度自动测量方法，其特征在于，所用的平滑处 理方法为LOESS(Locally Weight Regression)回归算法，其中平滑所用窗口宽度选取依据 如下： 窗口宽度屯的选取原则： di = y^M/H (7) 其中，L为数据光滑控制参数，根据操作经验在区间[〇.〇1，0.03]内选定效果较好； 窗口宽度d2的选取原则： d2 = y 2 X N/nr (8) 其中，Y2为数据光滑控制参数，根据操作经验在区间[1，2]内选定效果较好； 窗口宽度d3的选取原则： d3 = Y 3 X N/nr (9) 其中，Y3为数据光滑控制参数，根据操作经验在区间[1，2]内选定效果较好。
【文档编号】G06T7/40GK104346818SQ201410584359
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】潘如如, 高卫东, 张 杰, 王静安, 周建 申请人:江南大学