專(zhuān)利名稱：一種單色緊密織物表面顏色的數(shù)字化表征方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單色緊密織物表面顏色的表征技術(shù)，更具體地說(shuō)，是涉及一種單色緊密織物表面顏色的數(shù)字化表征方法。
背景技術(shù)：
在全球范圍內(nèi)，紡織產(chǎn)業(yè)在從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)，再到質(zhì)檢，這個(gè)鏈條的自動(dòng)化智能化是迎合時(shí)代發(fā)展的大勢(shì)所趨，計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展也提供了這樣的便利。織物表面質(zhì)檢領(lǐng)域是重點(diǎn)，這個(gè)環(huán)節(jié)到目前為止基本都是耗時(shí)，耗材的人工檢測(cè)，極大制約的整個(gè)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。在織物結(jié)構(gòu)的分析，織物疵點(diǎn)等方面進(jìn)行了大量研究，取得突出成果。其主要的特點(diǎn)是對(duì)將織物轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像，利用數(shù)字圖像技術(shù)對(duì)織物數(shù)字圖像進(jìn)行分析，得到相應(yīng)的布面信息。在對(duì)織物表面顏色數(shù)字化表征，以及在這基礎(chǔ)上進(jìn)行色差評(píng)級(jí)的相關(guān)研究較少。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者大部分研究集中于織物數(shù)字圖像紋理識(shí)別和數(shù)字圖像分割，模式識(shí)別等方面。Chung-FengJeffreyKuo, Chung-YangShih等在2005年發(fā)表研究論文，文中給出了一種新的自動(dòng)分析印花織物的花紋和顏色的方法。具體方法包括模糊C均值法(FCM)， 特定閾值聚類(lèi)法(SCcriterion)。掃描儀獲得數(shù)字圖像后,經(jīng)過(guò)均值濾波,然后利用FCM和 SCcriterion對(duì)圖像像素點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi),從而計(jì)算出圖像的紋路和顏色。Chih-YuanKao, Chung -FengJeffreyKuo等人，與2009年，利用小波變換對(duì)織物的數(shù)字圖像進(jìn)行濾波，采用CIELAB 顏色空間表示圖像的顏色特征值。然后利用灰度共生矩陣計(jì)算出圖像中質(zhì)地結(jié)構(gòu)的特征值。自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被用于顏色分割操作。RuruPan, WeidongGao等人于2011年亞牛了顏色聚類(lèi)方法在色織物紋理自動(dòng)識(shí)別中的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)中，她們利用模糊C均值法將織物的組織點(diǎn)分為兩組，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)織物表面圖像進(jìn)行識(shí)別，最后利用灰度共生矩陣提取織物的質(zhì)地特點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)的一些研究中，劉素一、劉晶璟等開(kāi)展了織物色差的研究，其主要方法是，將印花和單色織物掃描為數(shù)字圖像，然后截取一定面積織物數(shù)字圖像，將該面積的RGB值轉(zhuǎn)化到CIELab值后，計(jì)算其DE值；對(duì)于印花織物，研究采取的方法是對(duì)選定的花紋部分進(jìn)行色差計(jì)算，最終利用色差值來(lái)評(píng)定色差。2008年，黃悅等[5]在阿爾茨海默癥海馬區(qū)顯微圖像的分割算法研究中，提到了像素點(diǎn)分類(lèi)和像素點(diǎn)顏色信息分析的方法。研究中，以像素點(diǎn)的RGB值為基礎(chǔ)，利用模糊C均值法(FCM)對(duì)圖片中的像素點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)分析，從而分割圖片提取有效部分，利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)將所需的部分進(jìn)行除雜與邊緣提取。
到目前為止，在利用數(shù)字圖像處理紡織品質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域的問(wèn)題中，布面質(zhì)量和紗線質(zhì)量的研究比重比較大，表征織物顏色質(zhì)量方法的探索和制定尚屬空白。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種單色緊密織物表面顏色的數(shù)字化表征方法，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理技術(shù)的數(shù)字化測(cè)色系統(tǒng)對(duì)于織物顏色數(shù)字化測(cè)量和表征。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種單色緊密織物表面顏色的數(shù)字化表征方法，該數(shù)字化表征方法的具體步驟為
A.對(duì)單色緊密織物表面進(jìn)行數(shù)字成像，并對(duì)數(shù)字成像后的圖片的顏色從RGB空間轉(zhuǎn)換到HSI空間，計(jì)算整幅圖片所有像素點(diǎn)的平均S值以及平均I值；
B.根據(jù)步驟A中的平均S值以及平均I值，對(duì)該圖片進(jìn)行去除空隙像素點(diǎn)以及去除奇異像素點(diǎn)處理，獲得處理后的圖片；
C.對(duì)于經(jīng)處理后圖片中的像素點(diǎn)的顏色信息作為布面的有效顏色信息，將這些像素點(diǎn)的RGB值進(jìn)行平均值計(jì)算，從而得到這塊織物的RGB顏色值。
所述步驟A的具體步驟為對(duì)單色緊密織物表面進(jìn)行數(shù)字成像，對(duì)圖像進(jìn)行初始化，將圖像分別分解為R、G、B三個(gè)分量的二維向量；
將RGB三個(gè)分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換運(yùn)算，得到圖像在HSI空間中的S分量的二維向量和I 值分量的二維向量，對(duì)S、I分量進(jìn)行平均值計(jì)算得到圖像的平均S值以及平均I值。
所述步驟B的具體步驟為若平均S值小于O. 15且平均I值小于O. I時(shí)，則不對(duì)該圖片進(jìn)行處理。
所述步驟B的具體步驟為若平均S值小于O. 15且平均I值大于等于O. I時(shí)，則對(duì)圖像進(jìn)行去紗線空隙處理。
所述去紗線空隙處理的具體步驟為利用Sobel算子對(duì)圖像的R、G、B分量上在圖像X軸方向和Y軸方向的進(jìn)行卷積處理，獲得一副梯度圖像；
在梯度圖中對(duì)灰度圖像的平均灰度值進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)該圖中任意一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值大于平均灰度值時(shí)，在原圖中與該像素點(diǎn)所處位置的像素點(diǎn)為表示紗線空隙的點(diǎn)，將原圖中對(duì)應(yīng)位置的像素點(diǎn)去掉，獲得去除紗線空隙的圖像。
所述步驟B的具體步驟為若平均S值大于等于O. 15且平均I值大于等于O. I時(shí)， 先對(duì)圖像進(jìn)行去除紗線空隙處理，然后再對(duì)圖像進(jìn)行去除奇異像素點(diǎn)處理。
所述去除紗線空隙處理的具體步驟為利用Sobel算子對(duì)圖像的R、G、B分量上在圖像X軸方向和Y軸方向的進(jìn)行卷積處理，獲得一副梯度圖像；
在梯度圖中對(duì)灰度圖像的平均灰度值進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)該圖中任意一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值大于平均灰度值時(shí)，在原圖中與該像素點(diǎn)所處位置的像素點(diǎn)為表示紗線空隙的點(diǎn)，將原圖中對(duì)應(yīng)位置的像素點(diǎn)去掉，獲得去除紗線空隙的圖像；
所述去除奇異像素點(diǎn)處理的具體步驟為計(jì)算去除紗線空隙后的圖像像素點(diǎn)的平均S值，對(duì)圖像的像素點(diǎn)進(jìn)行逐行掃描，若該像素點(diǎn)的S值小于O. 5倍平均S值，則將該點(diǎn)去除。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下在早期的疾病診斷，需要分別分辨細(xì)胞內(nèi)精細(xì)結(jié)構(gòu)的變化如亞微米量級(jí)，一般情況下OCT系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到這個(gè)分辨率，采用本發(fā)明的OCT圖像分析方法可提取亞微米量級(jí)的細(xì)胞層次的變化。
本發(fā)明的一種單色緊密織物表面顏色的數(shù)字化表征方法通過(guò)對(duì)織物圖像的分析， 根據(jù)圖像在HS I顏色空間中，圖像像素點(diǎn)平均S值的范圍和I值的范圍對(duì)織物數(shù)字圖像進(jìn)行處理，得到有效表示織物顏色的像素點(diǎn)顏色信息，通過(guò)去除曝光過(guò)度和不足的像素點(diǎn)奇異點(diǎn)，去除表示紗線空隙的像素點(diǎn)，通過(guò)對(duì)最終的像素點(diǎn)做平均值計(jì)算，從而得到該織物的RGB顏色值。


圖I為本發(fā)明的一種單色緊密織物表面顏色的數(shù)字化表征方法的原理示意圖2為圖I中去除紗線空隙的原理示意圖3為圖I中去除奇異像素點(diǎn)的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖以及實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
請(qǐng)參閱圖I所示的一種單色緊密織物表面顏色的數(shù)字化表征方法，該數(shù)字化表征方法的具體步驟為
11.對(duì)單色緊密織物表面進(jìn)行數(shù)字成像，并對(duì)數(shù)字成像后的圖片的顏色從RGB空間轉(zhuǎn)換到HSI空間，計(jì)算整幅圖片所有像素點(diǎn)的平均S值以及平均I值；
12.根據(jù)步驟A中的平均S值以及平均I值，對(duì)該圖片進(jìn)行去除空隙像素點(diǎn)以及去除奇異像素點(diǎn)處理，獲得處理后的圖片；
13.對(duì)于經(jīng)處理后圖片中的像素點(diǎn)的顏色信息作為布面的有效顏色信息，將這些像素點(diǎn)的RGB值進(jìn)行平均值計(jì)算，從而得到這塊織物的RGB顏色值。
所述步驟11的具體步驟為對(duì)單色緊密織物表面進(jìn)行數(shù)字成像，對(duì)圖像進(jìn)行初始化，將圖像分別分解為R、G、B三個(gè)分量的二維向量；
將RGB三個(gè)分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換運(yùn)算，得到圖像在HSI空間中的S分量的二維向量和I 值分量的二維向量，對(duì)S、I分量進(jìn)行平均值計(jì)算得到圖像的平均S值以及平均I值。
若平均S值小于O. 15且平均I值小于O. I時(shí)，則不對(duì)該圖片進(jìn)行處理。
若平均S值小于O. 15且平均I值大于等于O. I時(shí)，則對(duì)圖像進(jìn)行去紗線空隙處理。 去紗線空隙處理的具體步驟為利用Sobel算子對(duì)圖像的R、G、B分量上在圖像X軸方向和 Y軸方向的進(jìn)行卷積處理，獲得一副梯度圖像；在梯度圖中，灰度高與低的地方為顏色不同的區(qū)域，且灰度高的像素點(diǎn)為織物的紗線空隙，在梯度圖中對(duì)灰度圖像的平均灰度值進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)該圖中任意一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值大于平均灰度值時(shí)，在原圖中與該像素點(diǎn)所處位置的像素點(diǎn)為表示紗線空隙的點(diǎn)，將原圖中對(duì)應(yīng)位置的像素點(diǎn)去掉，獲得去除紗線空隙的圖像，其中X軸為圖像平面空間的水平坐標(biāo)，Y軸為圖像平面空間的縱向坐標(biāo)，具體參見(jiàn)圖2 所示。
若平均S值大于等于O. 15且平均I值大于等于O. I時(shí)，先對(duì)圖像進(jìn)行去除紗線空隙處理，然后再對(duì)圖像進(jìn)行去除奇異像素點(diǎn)處理。去除紗線空隙處理的具體步驟如上所述， 在此不再重復(fù)。再請(qǐng)參閱圖3所示的去除奇異像素點(diǎn)處理的具體步驟為計(jì)算去除紗線空隙后的圖像像素點(diǎn)的平均S值，對(duì)圖像的像素點(diǎn)進(jìn)行逐行掃描，若該像素點(diǎn)的S值小于O. 5 倍平均S值，則將該點(diǎn)去除。
需要說(shuō)明的是，所謂的奇異像素點(diǎn)為圖像中布面的曝光過(guò)度或者無(wú)反光的像素點(diǎn)。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的目的，而并非用作對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明 的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種單色緊密織物表面顏色的數(shù)字化表征方法，其特征在于 該數(shù)字化表征方法的具體步驟為 A.對(duì)單色緊密織物表面進(jìn)行數(shù)字成像，并對(duì)數(shù)字成像后的圖片的顏色從RGB空間轉(zhuǎn)換到HS I空間，計(jì)算整幅圖片所有像素點(diǎn)的平均S值以及平均I值； B.根據(jù)步驟A中的平均S值以及平均I值，對(duì)該圖片進(jìn)行去除空隙像素點(diǎn)以及去除奇異像素點(diǎn)處理，獲得處理后的圖片； C.對(duì)于經(jīng)處理后圖片中的像素點(diǎn)的顏色信息作為布面的有效顏色信息，將這些像素點(diǎn)的RGB值進(jìn)行平均值計(jì)算，從而得到這塊織物的RGB顏色值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化表征方法，其特征在于 所述步驟A的具體步驟為對(duì)單色緊密織物表面進(jìn)行數(shù)字成像，對(duì)圖像進(jìn)行初始化，將圖像分別分解為R、G、B三個(gè)分量的二維向量； 將RGB三個(gè)分量進(jìn)行轉(zhuǎn)換運(yùn)算，得到圖像在HSI空間中的S分量的二維向量和I值分量的二維向量，對(duì)S、I分量進(jìn)行平均值計(jì)算得到圖像的平均S值以及平均I值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化表征方法，其特征在于 所述步驟B的具體步驟為若平均S值小于0. 15且平均I值小于0. I時(shí)，則不對(duì)該圖片進(jìn)行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化表征方法，其特征在于 所述步驟B的具體步驟為若平均S值小于0. 15且平均I值大于等于0. I時(shí)，則對(duì)圖像進(jìn)行去紗線空隙處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字化表征方法，其特征在于 所述去紗線空隙處理的具體步驟為利用Sobel算子對(duì)圖像的R、G、B分量上在圖像X軸方向和Y軸方向的進(jìn)行卷積處理，獲得一副梯度圖像； 在梯度圖中對(duì)灰度圖像的平均灰度值進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)該圖中任意一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值大于平均灰度值時(shí)，在原圖中與該像素點(diǎn)所處位置的像素點(diǎn)為表示紗線空隙的點(diǎn)，將原圖中對(duì)應(yīng)位置的像素點(diǎn)去掉，獲得去除紗線空隙的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字化表征方法，其特征在于 所述步驟B的具體步驟為若平均S值大于等于0. 15且平均I值大于等于0. I時(shí)，先對(duì)圖像進(jìn)行去除紗線空隙處理，然后再對(duì)圖像進(jìn)行去除奇異像素點(diǎn)處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字化表征方法，其特征在于 所述去除紗線空隙處理的具體步驟為利用Sobel算子對(duì)圖像的R、G、B分量上在圖像X軸方向和Y軸方向的進(jìn)行卷積處理，獲得一副梯度圖像； 在梯度圖中對(duì)灰度圖像的平均灰度值進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)該圖中任意一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值大于平均灰度值時(shí)，在原圖中與該像素點(diǎn)所處位置的像素點(diǎn)為表示紗線空隙的點(diǎn)，將原圖中對(duì)應(yīng)位置的像素點(diǎn)去掉，獲得去除紗線空隙的圖像； 所述去除奇異像素點(diǎn)處理的具體步驟為計(jì)算去除紗線空隙后的圖像像素點(diǎn)的平均S值，對(duì)圖像的像素點(diǎn)進(jìn)行逐行掃描，若該像素點(diǎn)的S值小于0. 5倍平均S值，則將該點(diǎn)去除。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單色緊密織物表面顏色的數(shù)字化表征方法，對(duì)單色緊密織物表面進(jìn)行數(shù)字成像，并對(duì)數(shù)字成像后的圖片的顏色從RGB空間轉(zhuǎn)換到HS I空間，計(jì)算整幅圖片像素點(diǎn)的平均S值以及平均I值；對(duì)平均S值以及平均I值，對(duì)該圖片進(jìn)行去除空隙像素點(diǎn)以及去除奇異像素點(diǎn)處理，獲得處理后的圖片；對(duì)于經(jīng)處理后圖片中的像素點(diǎn)的顏色信息作為布面的有效顏色信息，將這些像素點(diǎn)的RGB值進(jìn)行平均值計(jì)算，從而得到這塊織物的RGB顏色值。本發(fā)明根據(jù)圖像在HS I顏色空間中，圖像像素點(diǎn)平均S值的范圍和I值的范圍對(duì)織物數(shù)字圖像進(jìn)行處理，通過(guò)去除曝光過(guò)度和不足的像素點(diǎn)奇異點(diǎn)，去除表示紗線空隙的像素點(diǎn)，通過(guò)對(duì)最終的像素點(diǎn)做平均值計(jì)算，得到該織物的RGB顏色值。
文檔編號(hào)G01J3/46GK102980659SQ20121044247
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者辛斌杰, 劉博宇, 劉曉霞 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)