上海交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (2): 283-292.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.205
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收稿日期:
2023-05-22
修回日期:
2023-06-16
接受日期:
2023-07-03
出版日期:
2025-02-28
发布日期:
2025-03-11
通讯作者:
周 建,副教授;E-mail : jzhou@jiangnan.edu.cn.
作者简介:
刘建欣(1999—),硕士生,主要研究方向为数字化纺织技术.
基金资助:
LIU Jianxin, PAN Ruru, ZHOU Jian()
Received:
2023-05-22
Revised:
2023-06-16
Accepted:
2023-07-03
Online:
2025-02-28
Published:
2025-03-11
摘要:
针对当前自动织物检测方法大多仍需人工挑选训练集而无法实现无监督学习的问题,提出使用中值稳健扩展局部二值模式(MRELBP)特征的无疵图像筛选方法与欠完备字典重构疵点检测方法,实现自动无监督疵点检测,并采用自适应字典大小搜索算法,自动选取合适字典大小.算法首先对织物样本进行无疵图像的自动筛选,然后使用K-SVD算法将筛选后的正常图像块作为训练集获取欠完备字典,最后将通过计算重构后的结构相似性指标(SSIM)作为阈值进行疵点检测.在334张含有经向、纬向、块状疵点的平纹白坯布上进行实验,与使用残差分割疵点的K-SVD方法相比,正检率平均提升21.81%,误检率平均降低0.72%,每张图像的检测速率平均提升50%,在AITEX数据集上取得了平均83.29%的正检率,证明了本算法的有效性.
中图分类号:
刘建欣, 潘如如, 周建. 基于欠完备字典重构的无监督织物疵点检测方法[J]. 上海交通大学学报, 2025, 59(2): 283-292.
LIU Jianxin, PAN Ruru, ZHOU Jian. Unsupervised Fabric Defect Detection Based on Under-Complete Dictionary Reconstruction[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2025, 59(2): 283-292.
[1] |
田宸玮, 王雪纯, 杨嘉能, 等. 织物瑕疵检测方法研究进展[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(12): 8-18.
doi: 10.3778/j.issn.1002-8331.2002-0169 |
TIAN Chenwei, WANG Xuechun, YANG Jianeng, et al. Research progress on fabric defect detection methods[J]. Computer Engineering and Applications, 2020, 56(12): 8-18.
doi: 10.3778/j.issn.1002-8331.2002-0169 |
|
[2] | NGAN H Y T, PANG G K H, YUNG N H C. Automated fabric defect detection—A review[J]. Image and Vision Computing, 2011, 29(7): 442-458. |
[3] | 王斌, 李敏, 雷承霖, 等. 基于深度学习的织物疵点检测研究进展[J]. 纺织学报, 2023, 44(1): 219-227. |
WANG Bin, LI Min, LEI Chenglin, et al. Research progress in fabric defect detection based on deep learning[J]. Journal of Textile Research, 2023, 44(1): 219-227. | |
[4] |
吕文涛, 林琪琪, 钟佳莹, 等. 面向织物疵点检测的图像处理技术研究进展[J]. 纺织学报, 2021, 42(11): 197-206.
doi: 10.13475/j.fzxb.20200702710 |
LÜ Wentao, LIN Qiqi, ZHONG Jiaying, et al. Research progress of image processing technology for fabric defect detection[J]. Journal of Textile Research, 2021, 42(11): 197-206.
doi: 10.13475/j.fzxb.20200702710 |
|
[5] | 韩彦芳, 施鹏飞. 基于多层小波和共生矩阵的纹理表面缺损检测[J]. 上海交通大学学报, 2006, 40(3): 425-430. |
HAN Yanfang, SHI Pengfei. The texture defect detection based on multi-level wavelet transform and co-occurrence matrix[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2006, 40(3): 425-430. | |
[6] | HU G H, WANG Q H, ZHANG G H. Unsupervised defect detection in textiles based on Fourier analysis and wavelet shrinkage[J]. Applied Optics, 2015, 54(10): 2963-2980. |
[7] | HAMDI A A, SAYED M S, FOUAD M M, et al. Unsupervised patterned fabric defect detection using texture filtering and K-means clustering[C]// 2018 International Conference on Innovative Trends in Computer Engineering. Aswan, Egypt: IEEE, 2018: 130-144. |
[8] | MEI S, WANG Y D, WEN G J. Automatic fabric defect detection with a multi-scale convolutional denoising autoencoder network model[J]. Sensors, 2018, 18(4): 1064. |
[9] | WU Y, LOU L, WANG J. Global fabric defect detection based on unsupervised characterization[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University (Science), 2021, 26(2): 231-238. |
[10] | PENG Z R, GONG X Y, WEI B G, et al. Automatic unsupervised fabric defect detection based on self-feature comparison[J]. Electronics, 2021, 10(21): 2652. |
[11] |
屠恩美, 杨杰. 半监督学习理论及其研究进展概述[J]. 上海交通大学学报, 2018, 52(10): 1280-1291.
doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2018.10.017 |
TU Enmei, YANG Jie. A review of semi-supervised learning theories and recent advances[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2018, 52(10): 1280-1291. | |
[12] | OJALA T, PIETIKAINEN M, MAENPAA T. Multiresolution gray-scale and rotation invariant texture classification with local binary patterns[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2002, 24(7): 971-987. |
[13] | LIU L, LAO S Y, FIEGUTH P W, et al. Median robust extended local binary pattern for texture classification[J]. IEEE Transactions on Image Processing, 2016, 25(3): 1368-1381. |
[14] | 王红雨, 尹午荣, 汪梁, 等. 基于HSV颜色空间的快速边缘提取算法[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(7): 765-772. |
WANG Hongyu, YIN Wurong, WANG Liang, et al. Fast edge extraction algorithm based on HSV color space[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2019, 53(7): 765-772. | |
[15] | GUO Z H, ZHANG L, ZHANG D. Rotation invariant texture classification using LBP variance (LBPV) with global matching[J]. Pattern Recognition, 2010, 43(3): 706-719. |
[16] | LIU L, FIEGUTH P, GUO Y L, et al. Local binary features for texture classification: Taxonomy and experimental study[J]. Pattern Recognition, 2017, 62: 135-160. |
[17] | SILVESTRE-BLANES J, ALBERO-ALBERO T, MIRALLES I, et al. A public fabric database for defect detection methods and results[J]. Autex Research Journal, 2019, 19(4): 363-374. |
[18] | AHARON M, ELAD M, BRUCKSTEIN A. K-SVD: An algorithm for designing overcomplete dictionaries for sparse representation[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 2006, 54(11): 4311-4322. |
[19] | 吴莹, 汪军. 基于K-SVD学习字典的机织物纹理表征及应用[J]. 纺织学报, 2018, 39(2): 165-170. |
WU Ying, WANG Jun. Woven fabric texture representation and application based on K-SVD dictionary[J]. Journal of Textile Research, 2018, 39(2): 165-170. |
[1] | 王可, 刘奕阳, 杨杰, 鲁爱国, 李哲, 徐明亮. 基于自适应特征增强和融合的舰载机着舰拉制状态识别[J]. 上海交通大学学报, 2025, 59(2): 274-282. |
[2] | 王宝坤, 王如路, 陈锦剑, 潘越, 王鲁杰. 基于深度学习的盾构隧道表观病害自动检测方法[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(11): 1716-1723. |
[3] | 章涛, 张雪瑞, 陈勇, 钟科林, 罗其俊. 面向民机可视导航的场面多尺度目标检测[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(11): 1816-1825. |
[4] | 牛国臣, 孙翔宇, 苑峥岩. 基于双流特征提取的车路协同感知方法[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(11): 1826-1834. |
[5] | 秦菁, 文渊博, 高涛, 刘瑶. 面向多天气退化图像恢复的自注意力扩散模型[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(10): 1606-1617. |
[6] | 李春喜, 乔涵哲, 姚刚, 姜淏予, 崔向科, 葛泉波. 基于RBF-BLS面向电动汽车低碳安全出行的SOH估计方法[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(9): 1454-1464. |
[7] | 黄鹤, 胡凯益, 杨澜, 王浩, 高涛, 王会峰. 智能行车记录仪图像去雾系统的FPGA设计[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(4): 565-578. |
[8] | 黄鹤, 胡凯益, 李战一, 王会峰, 茹锋, 王珺. 融合MCAP和GRTV正则化的无人机航拍建筑物图像去雾方法[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(3): 366-378. |
[9] | 程斌, 黄斌, 李得睿. 基于平行激光测距的图像自标定方法[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 850-857. |
[10] | 李钰, 杨道勇, 刘玲亚, 王易因. 利用生成对抗网络实现水下图像增强[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(2): 134-142. |
[11] | 黄鹤, 吴琨, 李昕芮, 王珺, 王会峰, 茹锋. 自适应插值飞蛾扑火优化的多特征粒子滤波车辆跟踪算法[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(2): 143-155. |
[12] | 张峻宁, 苏群星, 王成, 徐超, 李一宁. 一种改进变换网络的域自适应语义分割网络[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(9): 1158-1168. |
[13] | 周俊杰, 余建波. 基于机器视觉的加工刀具磨损量在线测量[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(6): 741-749. |
[14] | 武光利, 郭振洲, 李雷霆, 王成祥. 融合FCN和LSTM的视频异常事件检测[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(5): 607-614. |
[15] | 何春霞, 陆德荣, 肖声明. 纳米颗粒填充聚四氟乙烯基复合材料的分散性表征[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2011, 45(09): 1411-1415. |
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