基于频率调谐显著和多尺度线性滤波的疵点分割方法研究

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1、分类号TS101.97学校代码10495ＵＤＣ621.3密级公开硕士学位论文基于频率调谐显著和多尺度线性滤波的疵点分割方法研究作者姓名：徐启永学号：1515033011指导教师：胡峰(副教授)学科门类：工学（学术硕士）专业：机械工程研究方向：纺织品质量检测与模式识别完成日期：二零一八年三月WuhanTextileuniversityM.E.DissertationResearchonfabricdefectssegmentationbasedonFTMethodandFrangiFilterCandidate：XuQiyongSupervisor：AssociateProf.H

2、uFengTime:March2018独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：2018年5月31日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解武汉纺织大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权武汉纺织大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向

3、国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：2018年5月31日签字日期：2018年5月31日摘要疵点分割精度对提高布匹质量评价准确率具有重要的科学意义。本论文以提高疵点分割精度研究为中心，以增强疵点区域对比度为主线,以改进频率调谐显著(FT)方法和多尺度线性(Frangi)滤波方法为桥梁。探索频率调谐显著方法中滤波器对疵点分割精度的影响，揭示非局部均值(NLM)滤波器及其结构参数与疵点分割精度之间的联系，提出基于改进频率调谐显著的疵点分割方法。采用双边滤波算法，开展改进基于Frangi滤波器的疵点分割

4、方法研究，探索提高疵点对比度的途径，提出双边滤波和Frangi滤波相结合的织物疵点分割算法。为提高纺织品质量评价准确率奠定理论基础。针对FT显著方法中高斯滤波器平滑能力弱的问题，采用NLM滤波器代替FT显著方法中的高斯滤波器，探索NLM滤波参数h对疵点分割精度的影响。采用平均最大类间方差作为优化准则，开展滤波参数h的优化研究，建立滤波参数h的优化模型，提出改进的频率调谐显著方法，用于疵点图像预处理，达到提高疵点对比度和分割精度的目的。实验结果表明：使用改进的频率调谐显著方法对粗经、竹节、结头、断纬、油污和破洞等常见疵点图像进行图像增强，能够显著提高疵点分割精度。针对基于平均最大

5、类间方差的滤波参数h优化准则不适用于边带纬、脱纬和稀纬等疵点分割问题，采用图像方差比值作为优化准则，开展滤波参数h优化模型的改进研究，揭示方差比值与滤波参数h的相互关系，建立滤波参数h的优化模型，提出基于图像平均方差比值的滤波参数优化方法。利用正常织物显著图灰度值分布均匀的特点，采用滤波参数h优化模型开展疵点显著图的固定阈值分割方法研究，提出基于滤波参数h优化模型的疵点固定阈值分割方法。实验结果表明：该方法不仅适用于粗经、竹节、结头、断纬、油污和破洞等常见疵点，而且也适用于边带纬、脱纬和稀纬等疵点，提高了基于改进频率调谐显著的疵点分割方法的普适性。针对Frangi滤波器在织物疵

6、点与背景区域对比度极低情况下增强效果不佳的问题，利用双边滤波器保边去噪的优点削弱织物图像背景纹理信息的同时保持疵点信息，提高疵点和背景区域的对比度，为利用Frangi滤波器进一步进行疵点增强奠定基础，提出基于双边滤波和Frangi滤波的织物疵点分割算法，用于疵点图像预处理，显著提高了疵点区域对比度。实验结果表明：使用双边滤波和Frangi滤波相融合的方法对吊经、双纬、竹节、断经和断头等疵点进行增强，能有效提高疵点分割精度。关键词：NLM滤波；FT算法；TV模型；双边滤波；Frangi滤波研究类型：基础研究AbstractItisimportanttoimprovetheaccu

7、racyofdefectssegmentationthathasscientificsignificancetoimprovingtheaccuracyofclothqualityevaluation.Inthispaper,wefocusonimprovingtheaccuracyofdefectssegmentation.Wetaketheenhancementofthedefectareacontrastasthemainline,andimprovethefrequency-tune