針對(duì)棉纖維梳理過(guò)程中高速攝像機(jī)對(duì)錫林表面拍攝得到的圖像無(wú)法人眼識(shí)別的問(wèn)題,使用圖像處理與深度學(xué)習(xí)結(jié)合的算法,通過(guò)一系列檢測(cè)流程實(shí)現(xiàn)人眼的輔助識(shí)別。采用高速攝像機(jī)對(duì)梳棉機(jī)移動(dòng)蓋板下的錫林表面梳理過(guò)程進(jìn)行拍攝得到數(shù)據(jù)圖像,首先對(duì)圖像通過(guò)多級(jí)小波卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取去噪殘差,然后使用深度卷積超分辨率重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行超分辨率重構(gòu),最后使用一種強(qiáng)噪聲條件下的多尺度邊緣檢測(cè)與增強(qiáng)算法進(jìn)行纖維的勾畫(huà),得到可供人眼識(shí)別的清晰的纖維圖像,最后嘗試使用特征增強(qiáng)后的圖像樣本進(jìn)行循環(huán)生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練,得到更連續(xù)清晰的纖維提取結(jié)果。研究表明,該圖像處理流程提高了對(duì)梳理過(guò)程纖維的檢測(cè)識(shí)別效果,為纖維梳理領(lǐng)域的研究提供了一種新的思路。

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【部分圖文】：

圖1樣本集示例圖片

本文實(shí)驗(yàn)采用膠南永佳紡織機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的A186F型梳棉機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)在梳棉機(jī)漏底開(kāi)2.7cm×2.7cm的觀察口，使用加拿大MegaSpeedCorp．公司生產(chǎn)的75KS2C3104型高速攝像機(jī)拍攝梳棉機(jī)工作狀態(tài)下梳理纖維的視頻。拍攝頻率為6000幀/s，得到....

圖2檢測(cè)流程圖

整體檢測(cè)流程如圖2所示。對(duì)于原始圖像，首先通過(guò)圖像去噪算法得到去除纖維信息而只保留針點(diǎn)與光斑的平滑圖像，然后通過(guò)圖像做差得到殘差圖像，即為棉纖維特征初提取圖像;針對(duì)特征初提取圖像纖維邊界模糊的特點(diǎn)，使用超分辨率重構(gòu)算法增加圖像的梯度，便于人眼的進(jìn)一步觀察以及計(jì)算機(jī)邊緣識(shí)別;最后使....

圖3多級(jí)小波卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

式(1)可理解為通過(guò)原始圖像(Ip)減去平滑后的圖像(Ic)得到殘差圖像，即為要提取的纖維特征圖像(If)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，對(duì)于一個(gè)往干凈圖像中加噪聲的過(guò)程，是一個(gè)有定解的穩(wěn)定問(wèn)題，但對(duì)于去噪這個(gè)逆問(wèn)題，則是一個(gè)非存在唯一穩(wěn)定解的問(wèn)題[4]，類(lèi)似于超定方程的求解過(guò)程，沒(méi)有嚴(yán)格的限定條件....

圖4示例1和2初步提取特征的提取效果

從圖4可看出:殘差中針點(diǎn)和光斑信息基本都得到了去除，而纖維信息保留較為完好，且有輕微的平滑效果;另外還有一些圖像本身帶有的模糊效果影響觀察�？傮w而言，纖維的特征已基本得到了提取，但由于平滑效果和模糊塊的影響，還達(dá)不到能進(jìn)行邊界勾畫(huà)的效果。2.2特征增強(qiáng)

本文編號(hào)：3920534