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织物平整度等级客观评估系统的研究

作　者: 徐建明
导　师: 汪军
学　校: 东华大学
专　业: 纺织工程
关键词: 织物平整度 客观评估系统 光度立体视觉法 特征提取 BP神经网络
分类号: TS101
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


织物表观性能是纺织品质量控制的一项重要指标,而织物表面平整度表征了纺织品外观的光滑程度。织物平整度的传统评估一般是通过眼光目测的主观方法进行,易产生人为偏差。计算机图像处理技术是目前应用于纺织行业检测、控制的一种新兴手段,可以直观地对图像进行变换,提取特征信息等,因此采用这种技术对织物的表观性能进行客观评估是一种趋势。 本文的研究是基于光度立体视觉法开发织物平整度等级的客观评估系统。起皱织物的外观呈三维空间分布,而通过CCD摄像机获取的织物图像是二维平面图像。光度立体视觉法是一种通过获得同一视点在不同光照条件下的多幅图像来计算表面方向的方法,能将织物二维平面图像转换为三维表面形状,从而可获得更多的织物表面信息来研究织物外观性能。 课题基于光度立体视觉法原理设计和研制了图像采集装置,利用该采集装置可以获取织物的光度立体图像;应用光度立体视觉算法,对织物二维灰度图像进行三维重建,得到三维轮廓信息;在此基础上,提取能够表征织物平整度程度的特征值;然后将这些特征值作为BP神经网络的输入向量,应用神经网络实现织物平整度等级的模式识别。本文主要得到的结论如下: (1)开发了基于光度立体视觉法的织物平整度等级客观评估系统,实

全文目录


第一章 绪论  12-19
  1．1 引言  12-13
  1．2 图像处理技术应用于起皱织物图像分析  13-16
    1．2．1 基于起皱织物二维图像的分析方法  13-14
    1．2．2 基于起皱织物距离图像的分析方法  14-15
    1．2．3 基于起皱织物二维图像三维重建的分析方法  15-16
  1．3 模式识别应用于起皱织物等级评估  16-17
  1．4 本文研究的主要内容  17-19
第二章 织物平整度等级客观评估系统的整体设计  19-24
  2．1 本系统研究的工作背景  19
  2．2 客观评估系统的体系结构  19-21
  2．3 客观评估系统各功能模块的设计分析  21-24
第三章 客观评估系统的硬件设计与实现  24-30
  3．1 系统硬件设备的选取  24-26
    3．1．1 开发主机配置  24
    3．1．2 CCD摄像机  24-25
    3．1．3 图像采集卡  25
    3．1．4 光源系统  25
    3．1．5 其它辅助设备  25-26
  3．2 图像采集装置的构架  26-27
  3．3 光源矢量矩阵  27-29
  3．4 本章小结  29-30
第四章 客观评估系统的软件算法研究  30-46
  4．1 光度立体视觉法的算法研究  30-37
    4．1．1 光度立体视觉法的原理  30-32
    4．1．2 从光度立体图像中求解物体表面法向量  32-34
    4．1．3 从物体表面法向量中恢复物体表面形状  34-36
    4．1．4 算法验证与比较  36-37
  4．2 织物平整度特征值的提取  37-41
    4．2．1 平整度特征值的计算  37-40
    4．2．2 平整度特征值的选取  40-41
  4．3 应用神经网络的织物平整度等级模式识别的算法研究  41-45
    4．3．1 神经网络的结构及特点  41-42
    4．3．2 神经网络方法用于织物平整度模式识别的可行性  42
    4．3．3 BP网络及其结构算法  42-45
  4．4 本章小结  45-46
第五章 客观评估系统的软件设计与实现  46-60
  5．1 软件主界面及软件结构  46-47
  5．2 系统功能模块的程序实现  47-56
    5．2．1 图像的采集  47-48
    5．2．2 织物表面三维重建  48-52
    5．2．3 织物平整度特征值提取  52-54
    5．2．4 基于 BP网络的织物平整度模式识别  54-56
  5．3 平整度等级 BP神经网络分类器的建立  56-59
    5．3．1 初始参数设定  56-57
    5．3．2 基于 AATCC模板的分类器建立  57-59
  5．4 本章小结  59-60
第六章 客观评估系统的试验与分析  60-66
  6．1 实际织物的系统评估  60-62
  6．2 实际织物的主观评估  62
  6．3 两种评估结果比较与分析  62-65
  6．4 本章小结  65-66
第七章 结论与展望  66-68
  7．1 结论  66-67
  7．2 展望  67-68
参考文献  68-72
附录一 AATCC模板的图像及特征值  72-76
附录二 实际织物图像及特征值  76-84
致谢  84

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 一般性问题 > 基础科学
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