基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法，属于材料分析技术领域；包括以下步骤：获取纱线的高光谱数据；获取所述距离对应像元数量形成的弗雷歇距离直方图；获取每个像元的分类倾向因子；获取每个像元的分类校正因子；获取每个像元校正后的分类倾向因子；根据每个像元校正后的分类倾向因子对纱线的高光谱数据进行分割获取纱线像元集合；根据提取纱线像元集合中的颜色对待测纺织品表面染色质量进行评分。品表面染色质量进行评分。品表面染色质量进行评分。

【技术实现步骤摘要】
基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法


[0001]本专利技术涉及材料分析
，具体涉及一种基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法。

技术介绍

[0002]对纺织品表面进行染色质量评估的过程中，需要对纱线的颜色进行测量，从而建立高光谱成像检测的纱线颜色数据库。通过检测到的纺织品光谱数据在数据库中进行匹配，从而进行染色质量的评估。在建立纺织品所用纱线的染色高光谱数据库的过程中，首先获取到纱线的高光谱成像数据。在高光谱数据中将纱线与背景分割，从而确定纱线像元的高光谱数据。之后通过高光谱数据确定纱线像元的颜色信息。目前，高光谱数据中对纱线与背景进行分割的过程中，现有的方法是通过选定基准像元，通过高光谱数据中所有其它像元的高光谱曲线与基准像元的高光谱曲线之间的弗雷歇距离构建“弗雷歇距离
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像元数量”直方图。通过在直方图中计算最大类间方差来进行阈值自适应分割，从而将高光谱数据中纱线像元与背景像元进行分割，进而获取纱线区域。但是，通过阈值进行纱线的高光谱数据进行分割时，因为只考虑到像元对应高光谱曲线之间的弗雷歇距离，而弗雷歇距离的数值只包含了两个光谱曲线之间差异最大的波段所对应的反射率，在纱线与背景交界处因为存在纱线纤维，纱线纤维与纱线像元的光谱曲线的差异较小，所以在划分时会出现大量的边缘错误分割。在后续的纱线颜色提取的过程中，这些错误划分的像元会在明度加权提取颜色中使得纱线颜色的提取出现偏差，导致无法对纺织品表面的染色质量进行正确检测。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中通过阈值进行纱线的高光谱数据进行分割时，因为只考虑到像元对应高光谱曲线之间的弗雷歇距离，而弗雷歇距离的数值只包含了两个光谱曲线之间差异最大的波段所对应的反射率，在纱线与背景交界处因为存在纱线纤维，纱线纤维与纱线像元的光谱曲线的差异较小，所以在划分时会出现大量的边缘错误分割的问题，本专利技术提供一种基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法，该方法通过分析在高光谱数据空间相邻的高光谱曲线的差异对弗雷歇距离阈值分割过程中像元的分类进行校正。使得在阈值分割的过程中也可以同时考虑到与基准像元的高光谱数据差异和相邻像元之间的高光谱数据差异。
[0004]本专利技术的目的是提供一种基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法，包括以下步骤：获取纱线的高光谱数据；利用高光谱数据中每个像元的高光谱曲线与基准像元对应的高光谱曲线之间的弗雷歇距离构建弗雷歇距离直方图；根据弗雷歇距离直方图的最大类间方差获取划纺织品中分纱线区域与背景区域的自适应阈值；
根据每个像元的弗雷歇距离、该像元所在弗雷歇距离直方图中所包含像元的数量，及自适应阈值获取每个像元的分类倾向因子；根据每个像元所处局部区域以及所述局部区域内每个像元的分类倾向因子获取每个像元所处局部区域的分类倾向稳定程度；其中，将距每个像元最近的多个像元所形成的区域作为所述局部区域；根据每个像元与其所处局部区域内其他像元之间的差异，以及每个像元所处局部区域的分类倾向稳定程度，获取每个像元的分类校正因子；根据每个像元所处局部区域中所有像元的弗雷歇距离、所述自适应阈值以及每个像元的分类倾向因子和分类校正因子，获取每个像元校正后的分类倾向因子；根据每个像元校正后的分类倾向因子对纱线的高光谱数据进行分割获取纱线像元集合；根据提取纱线像元集合中的颜色对待测纺织品表面染色质量进行评分。
[0005]在一实施例中，所述每个像元的分类倾向因子是按照以下步骤获取：根据每个像元对应的弗雷歇距离所包含的像元数量获取每个像元对应弗雷歇距离值所包含的像元的数量调整因子；根据每个像元对应弗雷歇距离值所包含的像元的数量调整因子，以及每个像元对应的弗雷歇距离与自适应阈值之间的差异获取每个像元的分类倾向因子。
[0006]在一实施例中，所述每个像元所处局部区域的分类倾向稳定程度是按照以下步骤获取：根据每个像元所处局部区域以及所述局部区域内每个像元的分类倾向因子获取局部区域内每列所有像元的分类倾向因子的方差；将所述局部区域内每列所有像元的分类倾向因子的方差的平均值作为每个像元所处局部区域的分类倾向稳定程度。
[0007]在一实施例中，所述每个像元与其所处局部区域内其他像元之间的差异指的是所述每个像元的高频谱曲线与基准像元的高频谱曲线的弗雷歇距离，与其所处局部区域内其他像元的高频谱曲线与基准像元的高频谱曲线的弗雷歇距离之间的差异。
[0008]在一实施例中，所述每个像元校正后的分类倾向因子是按照以下步骤获取：获取每个像元所处局部区域中所有像元的弗雷歇距离的均值；根据每个像元所处局部区域中所有像元的弗雷歇距离的均值与自适应阈值的差异，以及每个像元的分类校正因子对每个像元的分类倾向因子进行校正，获取每个像元校正后的分类倾向因子。
[0009]在一实施例中，所述根据提取纱线像元集合中的颜色对待测纺织品表面染色质量进行评分过程包括：根据提取纱线像元集合中的颜色获取所述颜色所对应的纱线高光谱曲线，建立纱线颜色数据库；获取待测纺织品表面的纱线高光谱曲线；根据待测纺织品表面的纱线高光谱曲线与纱线颜色数据库中的高光谱曲线进行光谱信息散度对比，获取相似程度最高的高光谱曲线；将相似程度最高的高光谱曲线对应的相似程度作为待测纺织品表面染色质量进行评分。
[0010]在一实施例中，所述基准像元对应的高光谱曲线是将采集纱线的高光谱数据中背景区域的平均光谱反射率曲线作为基准像元对应的高光谱曲线。
[0011]在一实施例中，所述每个像元的分类校正因子，包括：每个像元的局部区域中的每个像元的高频谱曲线与基准像元的高频谱曲线的弗雷歇距离，与每个像元的高频谱曲线与基准像元的高频谱曲线的弗雷歇距离之间差异，以及与每个像元所处局部区域的分类倾向稳定程度的乘积，获取每个像元的分类校正因子。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法，该方法通过弗雷歇距离的计算获取所述距离对应像元数量形成的弗雷歇距离直方图；并根据弗雷歇距离直方图基于最大类间方差获取划分纱线区域与背景区域的自适应阈值；主要是通过获取的阈值将弗雷歇距离直方图中靠近阈值的位置像元作为调整的目标，再通过计算每个像元的分类倾向因子以及每个像元的分类校正因子；通过每个像元局部区域中的高光谱曲线之间的关系通过分类校正因子对分类倾向因子进行校正，通过分类校正因子对高光谱数据中的像元进行评估，分类校正因子越高则说明该像元越需要进行校正，通过通过分类校正因子对分类倾向因子进行校正，使得像元在分类的过程中加入高光谱数据中的邻近像元信息，从而避免高光谱数据中纱线纤维对应像元在分割过程中对纱线提取的影响。最后根据每个像元校正后的分类倾向因子对纱线的高光谱数据进行分割获取纱线像元集合；并通过提取纱线像元集合中的颜色对待测纺织品表面染色质量进行评分。从而保证纱线的颜色与对应的高光谱数据提取更加准确，进而保证在对纺织品表面染色质量的检测准确性。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取纱线的高光谱数据；利用高光谱数据中每个像元的高光谱曲线与基准像元对应的高光谱曲线之间的弗雷歇距离构建弗雷歇距离直方图；根据弗雷歇距离直方图的最大类间方差获取划纺织品中分纱线区域与背景区域的自适应阈值；根据每个像元的弗雷歇距离、该像元所在弗雷歇距离直方图中所包含像元的数量，及自适应阈值获取每个像元的分类倾向因子；根据每个像元所处局部区域以及所述局部区域内每个像元的分类倾向因子获取每个像元所处局部区域的分类倾向稳定程度；其中，将距每个像元最近的多个像元所形成的区域作为所述局部区域；根据每个像元与其所处局部区域内其他像元之间的差异，以及每个像元所处局部区域的分类倾向稳定程度，获取每个像元的分类校正因子；根据每个像元所处局部区域中所有像元的弗雷歇距离、所述自适应阈值以及每个像元的分类倾向因子和分类校正因子，获取每个像元校正后的分类倾向因子；根据每个像元校正后的分类倾向因子对纱线的高光谱数据进行分割获取纱线像元集合；根据提取纱线像元集合中的颜色对待测纺织品表面染色质量进行评分。2.根据权利要求1所述的基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法，其特征在于，所述每个像元的分类倾向因子是按照以下步骤获取：根据每个像元对应的弗雷歇距离所包含的像元数量获取每个像元对应弗雷歇距离值所包含的像元的数量调整因子；根据每个像元对应弗雷歇距离值所包含的像元的数量调整因子，以及每个像元对应的弗雷歇距离与自适应阈值之间的差异获取每个像元的分类倾向因子。3.根据权利要求1所述的基于光谱数据的纺织品表面的染色质量检测方法，其特征在于，所述每个像元所处局部区域的分类倾向稳定程度是按照以下步骤获取：根据每个像元所处局部区域以及所述局部区域内每个像元的分类倾向因子获取局部区域内每列所有像元的分类倾向因子的方差；将所述局部区域内每列所有像元的分类倾向因子的方差的平均值作为每个像元所处局部区域的分类倾...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪海蛟，丁伟敏，范志豪，
申请(专利权)人：江苏华拓纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：