基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置和方法。装置包括数据采集模块、特征处理模块、磨损值计算模块和耐磨等级分类模块；数据采集模块用于采集面料磨损前后对应的图像数据并发送给特征处理模块，特征处理模块用于根据图像数据提取面料磨损前后对应的特征并发送给磨损值计算模块，磨损值计算模块用于根据特征计算面料磨损后的磨损度数据，耐磨等级分类模块用于根据面料磨损后的磨损度数据对面料进行分类。本发明专利技术通过纹理特征、深度特征和透光性特征来表征面料，提高了面料起毛起球的精准度、减少了检测人员的工作量。工作量。工作量。

【技术实现步骤摘要】
基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置与方法


[0001]本专利技术涉及了一种面料等级分类装置和方法，涉及一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置和方法。

技术介绍

[0002]纺织面料在日常生活中随处可见，不仅仅是衣服还有被子，沙发等，纺织面料的质量直接影响人们生活的舒适度和美观。纺织面料在使用过程中，由于摩擦、静电和洗涤等都会导致纤维产生滑动，脱摆脱纱线的束缚，在织物的表面形成绒毛，绒毛如果不能及时脱落就会相互纠缠形成毛球。纺织面料的起球程度很大程度上影响了面料的质量，也影响了美观程度。因此对纺织面料的起球程度进行检测就显得十分重要。
[0003]面料起毛起球是衡量面料质量的重要指标之一，不同级别的起毛起球对应着不同的面料质量，因此进行多级分类可以更准确地评估面料质量。传统的起毛起球测试方法只能得到一维的数值，无法进行多级分类，而通过机器学习等方法，可以将起毛起球测试结果进行多级分类，从而得到更加详细的面料质量评估结果。多级分类还可以更好地满足不同需求，通过对起毛起球进行多级分类，可以更加准确地评估面料的质量，并更好地满足不同用途和需求。
[0004]现有的纺织面料起球程度的检测装置和方法，基本上都是通过检测人员的肉眼观测来判断。由于不同的纺织面料起球大小不同、检测人员随着工作时间的增加眼部会产生疲劳等各种主观因素的影响，会导致面料的起球程度的检测波动性很大。针对以上问题专利CN111521758A提出了一种利用光敏电阻检测服装面料的起球程度的检测装置，该方法对起球后的服装面料进行去毛处理后将毛球聚集在收集槽中，通过光敏电阻因为毛球遮挡而产生的电阻变化放映起球程度。但是其精确度较低，自动化程度较差；对于不同类型的面料耐磨分类没有做区分。

技术实现思路

[0005]为了克服
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供了一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置和方法，该装置与方法能够测量纺织面料磨损测试前后的面料起毛起球变化，具有自动化程度高，稳定性强，不受外界因素影响，精准度高，适用范围广等等优点。解决了现有的纺织面料起球程度检测装置精度低，检测人员工作强度大，自动化程度低等问题。
[0006]为了实现上述纺织面料起球检测装置检测多级分类且精度高，降低检测人员的工作强度和提升自动化程度的目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一、一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置
[0008]纺织面料磨损度分类装置包括数据采集模块、特征处理模块、磨损值计算模块和耐磨等级分类模块；数据采集模块与特征处理模块相连，特征处理模块与磨损值计算模块相连，磨损值计算模块与耐磨等级分类模块相连，数据采集模块用于采集面料磨损前后对
应的图像数据并发送给特征处理模块，特征处理模块用于根据图像数据提取面料磨损前后对应的特征并发送给磨损值计算模块，磨损值计算模块用于根据特征计算面料磨损后的磨损度数据，耐磨等级分类模块用于根据面料磨损后的磨损度数据对面料进行分类。
[0009]所述数据采集模块包含密封箱、发光体、第一双目摄像头、第二双目摄像头、发光载物台、转动装置、触控显示屏和控制与处理系统；
[0010]密封箱上固定安装有触控显示屏，密封箱内安装有转动装置，转动装置上固定安装有发光载物台，面料放置于发光载物台上，密封箱的一内侧壁上安装有第二双目摄像头且与发光载物台的上表面齐平，发光载物台上方的密封箱中部还安装有发光体和第一双目摄像头，第一双目摄像头、第二双目摄像头均用于采集面料磨损前后的图像数据，第一双目摄像头、第二双目摄像头、发光体、发光载物台、转动装置、触控显示屏和控制与处理系统之间通信连接。
[0011]所述发光体、发光载物台的光源均为可控制色温、色相和亮度的漫反射光源，发光体和发光载物台通过以下控制方法进行控制：
[0012]当拍摄面料图像时，触控显示屏通过控制与处理系统打开发光体、关闭发光载物台的光源，触控显示屏通过控制与处理系统控制第一双目摄像头和第二双目摄像头采集面料图像并在触控显示屏中显示，根据触控显示屏中的面料图像调整发光体的色温、色相和亮度，直至获得清晰的面料图像；
[0013]当拍摄透光性图像时，触控显示屏通过控制与处理系统打开发光体和发光载物台的光源以及旋转发光载物台，触控显示屏通过控制与处理系统控制第一双目摄像头和第二双目摄像头采集透光性图像并在触控显示屏中显示，根据触控显示屏中的透光性图像调整发光体、发光载物台的光源的色温、色相和亮度，直至获得清晰的透光性图像。
[0014]所述特征处理模块中，根据数据采集模块中采集获得的面料磨损前后的图像数据，结合面料材质参数，提取图像中的纹理特征、立体特征和透光性特征并发送给磨损值计算模块。
[0015]二、一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类方法
[0016]步骤1：采集面料磨损前后对应的面料图像数据和透光性图像数据，并记录面料材质参数；
[0017]步骤2：根据面料材质参数，对面料磨损前后的面料图像数据进行图像处理后，分别得到面料磨损前后对应的纹理特征、立体特征，以及对采集到面料磨损前后的透光性图像数据分别进行图像处理后，分别获得面料磨损前后对应的透光性特征；
[0018]步骤3：将面料磨损前后对应的纹理特征、立体特征和透光性特征进行分类融合后，获得面料融合特征，基于面料融合特征再进行磨损值的计算，获得面料磨损连续值；
[0019]步骤4：根据面料磨损连续值，利用多层决策树分类器进行面料耐磨等级的非线性分类，获得面料的耐磨等级。
[0020]所述步骤2中，对于面料磨损后的面料图像数据以及透光性图像数据，面料磨损后的面料图像和面料磨损后的透光性图像的图像处理具体包括以下步骤：
[0021]2.1)对面料磨损后的面料图像P
b
和面料磨损后的透光性图像P
L
分别进行灰度化处理，获得对应的灰度图像，再分别对两张灰度图像进行高斯滤波后，获得面料磨损后的预处理面料图像和预处理透光性图像；
[0022]2.2)根据载物台中心点，利用图像注意力机制方法对面料磨损后的预处理面料图像进行面料磨损判断以及图像提取，获得面料磨损后的局部面料图像，从磨损后的预处理透光性图像中选取与面料磨损严重的特征块相同坐标的特征块并组成局部透光性图像；
[0023]2.3)基于局部面料图像和双目摄像头的内参数转换得到局部深度图像P
Z
；提取局部深度图像的立体特征，具体是根据面料材质参数和平均边缘特征密度参数，选择基于局部深度图像提取得到的深度特征或基于磨损后的局部深度图像和双目摄像头内外参数转换得到3D点坐标后提取得到的三维特征；
[0024]2.4)基于局部面料图像提取得到纹理特征；
[0025]2.5)基于局部透光性图像提取得到透光性特征。
[0026]所述2.2)中，对于磨损后预处理面料图像，首先，通过Sober算子提取磨损后的预处理面料图像的边缘特征；再根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置，其特征在于，包括数据采集模块、特征处理模块、磨损值计算模块和耐磨等级分类模块；数据采集模块与特征处理模块相连，特征处理模块与磨损值计算模块相连，磨损值计算模块与耐磨等级分类模块相连，数据采集模块用于采集面料磨损前后对应的图像数据并发送给特征处理模块，特征处理模块用于根据图像数据提取面料磨损前后对应的特征并发送给磨损值计算模块，磨损值计算模块用于根据特征计算面料磨损后的磨损度数据，耐磨等级分类模块用于根据面料磨损后的磨损度数据对面料进行分类。2.根据权利要求1所述的一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置，其特征在于，所述数据采集模块包含密封箱(1)、发光体(2)、第一双目摄像头(3)、第二双目摄像头(4)、发光载物台(5)、转动装置(6)、触控显示屏(7)和控制与处理系统；密封箱上固定安装有触控显示屏(7)，密封箱(1)内安装有转动装置(6)，转动装置(6)上固定安装有发光载物台(5)，面料放置于发光载物台(5)上，密封箱(1)的一内侧壁上安装有第二双目摄像头(4)且与发光载物台(5)的上表面齐平，发光载物台(5)上方的密封箱(1)中部还安装有发光体(2)和第一双目摄像头(3)，第一双目摄像头(3)、第二双目摄像头(4)均用于采集面料磨损前后的图像数据，第一双目摄像头(3)、第二双目摄像头(4)、发光体(2)、发光载物台(5)、转动装置(6)、触控显示屏(7)和控制与处理系统之间通信连接。3.根据权利要求2所述的一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置，其特征在于，所述发光体(2)、发光载物台(5)的光源均为可控制色温、色相和亮度的漫反射光源，发光体(2)和发光载物台(5)通过以下控制方法进行控制：当拍摄面料图像时，触控显示屏(7)通过控制与处理系统打开发光体(2)、关闭发光载物台(5)的光源，触控显示屏(7)通过控制与处理系统控制第一双目摄像头(3)和第二双目摄像头(4)采集面料图像并在触控显示屏(7)中显示，根据触控显示屏(7)中的面料图像调整发光体(2)的色温、色相和亮度，直至获得清晰的面料图像；当拍摄透光性图像时，触控显示屏(7)通过控制与处理系统打开发光体(2)和发光载物台(5)的光源以及旋转发光载物台(5)，触控显示屏(7)通过控制与处理系统控制第一双目摄像头(3)和第二双目摄像头(4)采集透光性图像并在触控显示屏(7)中显示，根据触控显示屏(7)中的透光性图像调整发光体(2)、发光载物台(5)的光源的色温、色相和亮度，直至获得清晰的透光性图像。4.根据权利要求1所述的一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类装置，其特征在于，所述特征处理模块中，根据数据采集模块中采集获得的面料磨损前后的图像数据，结合面料材质参数，提取图像中的纹理特征、立体特征和透光性特征并发送给磨损值计算模块。5.一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采集面料磨损前后对应的面料图像数据和透光性图像数据，并记录面料材质参数；步骤2：根据面料材质参数，对面料磨损前后的面料图像数据进行图像处理后，分别得到面料磨损前后对应的纹理特征、立体特征，以及对采集到面料磨损前后的透光性图像数据分别进行图像处理后，分别获得面料磨损前后对应的透光性特征；步骤3：将面料磨损前后对应的纹理特征、立体特征和透光性特征进行分类融合后，获
得面料融合特征，基于面料融合特征再进行磨损值的计算，获得面料磨损连续值；步骤4：根据面料磨损连续值，利用多层决策树分类器进行面料耐磨等级的非线性分类，获得面料的耐磨等级。6.根据权利要求5所述的一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类方法，其特征在于，所述步骤2中，对于面料磨损后的面料图像数据以及透光性图像数据，面料磨损后的面料图像和面料磨损后的透光性图像的图像处理具体包括以下步骤：2.1)对面料磨损后的面料图像P
b
和面料磨损后的透光性图像P
L
分别进行灰度化处理，获得对应的灰度图像，再分别对两张灰度图像进行高斯滤波后，获得面料磨损后的预处理面料图像和预处理透光性图像；2.2)根据载物台中心点，利用图像注意力机制方法对面料磨损后的预处理面料图像进行面料磨损判断以及图像提取，获得面料磨损后的局部面料图像，从磨损后的预处理透光性图像中选取与面料磨损严重的特征块相同坐标的特征块并组成局部透光性图像；2.3)基于局部面料图像和双目摄像头的内参数转换得到局部深度图像P
Z
；提取局部深度图像的立体特征，具体是根据面料材质参数和平均边缘特征密度参数，选择基于局部深度图像提取得到的深度特征或基于磨损后的局部深度图像和双目摄像头内外参数转换得到3D点坐标后提取得到的三维特征；2.4)基于局部面料图像提取得到纹理特征；2.5)基于局部透光性图像提取得到透光性特征。7.根据权利要求6所述的一种基于图像注意力机制的纺织面料磨损度分类方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦庆春，钱子帆，白慧慧，卢鸯，
申请(专利权)人：浙江省轻工业品质量检验研究院，
类型：发明
国别省市：