收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于小波的纹理分析及其在FPC金面缺陷检测中的应用

王庆香  
【摘要】:随着计算机视觉的发展,纹理分析技术的研究和应用也越来越深入和广泛。然而由于自然界纹理的复杂性,目前还没发现一种通用的方法能够完美实现各种类型的纹理分析任务。在诸多纹理分析方法中基于小波的纹理分析方法是近年发展起来的较有潜力的一类方法。因小波具有较好的时频局部化能力且种类多样,这使得它特别适合对纹理图像进行处理。本文旨在研究运用小波域的特征提取方法来解决纹理分析技术中部分关键问题,并期望实现挠性印刷电路板(FPC)金面纹理缺陷的高效率自动检测。论文主要创造性研究成果如下: 针对纹理分割时小波子带能量与熵特征忽略了纹理方向及局部像素邻域关系的问题,提出基于小波包框架分解子带互补特征提取的纹理分割方案,此方案首次将梯度方向直方图描述子引入到小波包框架子带的特征提取中。在特征提取阶段,待分割的纹理图像首先利用小波包框架进行分解,然后采用所设计改进型小波包子带剔除与保留算法选择合适子带,计算出保留子带的平均绝对偏差和梯度方向直方图均值及标准差两类特征。Fisher线性区别分析与纹理分割实验显示这两类特征的组合比其中任一类单一特征的纹理区分能力都强,从而表明这两类特征具有一定互补性。在像素聚类阶段,针对纹理交界处像素误分割量较多问题,提出一种改进的空间模糊c均值聚类算法,该算法考虑了聚类像素邻域的其他像素特征值标准差的分布,实验结果显示该聚类方法在一定程度上减少了纹理交界处的误分割率。基于像素分类的纹理分割与基于像素分类的纹理缺陷检测过程相似,本文将此纹理分割方案中的关键技术应用到FPC金面缺陷检测中并实现了较准确的检测结果。 针对纹理检索时小波域的能量参数、广义高斯分布(GGD)模型及广义伽马分布(GΓD)模型方法描述某些纹理缺乏准确性而实数离散小波变换又具有平移变化性和弱方向选择性,提出一种基于复小波域局部二值模式(CLBP)算子的纹理图像检索与FPC金面缺陷检测方法。所提出的CLBP算子简单高效,能捕获局部纹理基元的结构属性。纹理检索或FPC金面缺陷检测时,采用双树复小波变换对纹理图像进行分解,对得到的复系数利用CLBP算子进行相应处理,并将处理结果的统计直方图作为纹理图像的特征矢量,最后通过计算对称Kullback-Leibler距离实现纹理检索或FPC金面缺陷检测。纹理检索与FPC金面缺陷检测两种实验结果表明,该方法较一级复小波分解的GGD及GΓD模型方法的检索准确率分别提高8.66%和5.48%,检测准确率分别提高8.75%和6.25%。 为降低特征维数构建健壮的特征,本文基于CLBP算子提出一种组合特征的纹理检索与FPC金面缺陷检测方法,将CLBP输出结果直方图降维后与复小波子带系数幅值的GΓD模型参数进行组合可形成纹理区分能力更强的特征。实验表明该组合特征方法在纹理检索和FPC金面缺陷检测准确率方面比现有的多种方法均高,同时所采用的组合特征具有旋转不变性,特征维数不高,是一种较具有实际应用价值的方法。 提出一种基于Gabor滤波器与Mean Shift聚类的完全无监督FPC金面缺陷检测方法。此方法的特点是检测过程中无需预知标准FPC金面的纹理类型及缺陷的纹理类型。检测时待检图像先经过Gabor滤波、形态学开运算、高斯平滑滤波及降维处理,然后采用Mean-shift算法对特征数据进行聚类,将聚类后的数据二值化后就得到最终检测结果。因Mean-shift算法是一种无监督的聚类方法,所以此处理过程不需将背景与缺陷纹理种类总数做为参数。实验证明此方法能检测出各种类型缺陷且对背景纹理的微小变化不敏感。 最后本文在各种FPC金面缺陷检测算法研究的基础上设计了FPC金面缺陷自动检测系统实验平台。根据FPC金面图像的特点,为顺利实现FPC金面缺陷的自动检测本文对其中的每个子系统都进行了针对性的设计。本文还为不同的检测目的提出了FPC金面检测过程的三阶段检测法,用户可根据不同要求选择合适的检测阶段与检测算法,这使程序使用的灵活性大大增加。采用大量的实验来检验整个系统的性能,各种对比性实验结果显示系统检测准确率较高,在速度、效率及稳定性方面基本胜任FPC工厂检测任务。 总之,本文针对纹理属性的捕获问题,基于小波的方法提出了几种特征抽取方案并将其成功应用到FPC金面缺陷检测的任务中。这些技术的研究对纹理分析技术理论及应用的提高具有非常重要的现实意义和参考价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王李冬;邰晓英;巴特尔;;基于小波变换纹理分析的医学图像检索[J];中国医疗器械杂志;2006年02期
2 应宏微;宋加涛;杨忠秀;任小波;;车牌定位算法研究[J];电视技术;2007年01期
3 刘兴宝;袁道成;;基于纹理分析的小波变换图像清晰度评价方法研究[J];仪器仪表学报;2007年08期
4 王光勇;汪林林;王佐成;;基于纹理分析的边缘检测方法[J];计算机科学;2007年09期
5 刘香丽;;基于改进BEMD和灰度级共生模型的纹理分析[J];电脑知识与技术;2009年17期
6 陈友明;;基于纹理分析的指纹图像预处理算法研究[J];电脑知识与技术;2009年30期
7 曹燕,宁书年,王四龙,刘玉荣;分形分维在遥感图像纹理分析中的应用[J];遥感技术与应用;1997年04期
8 黄胜华,刘海鹰,彭思龙,洪继光;基于非乘积型小波的纹理分析[J];中国图象图形学报;1998年09期
9 叶晨洲,廖金周;一种基于纹理的牌照图像二值化方法[J];微型电脑应用;1999年06期
10 曾理,唐远炎,陈廷槐;基于多尺度小波纹理分析的文字种类自动识别[J];计算机学报;2000年07期
11 盛文,邓斌,柳健;一种基于多尺度距离像的红外小目标检测方法[J];电子学报;2002年01期
12 郭捷,施鹏飞;基于颜色和纹理分析的车牌定位方法[J];中国图象图形学报;2002年05期
13 郝玉龙,程宝义,范茵,张宏军;基于纹理方向整体分布特征的台风自动识别方法[J];中国图象图形学报;2002年12期
14 柴震海;秦琴;王汝笠;;马尔可夫随机场在可见光图像分割中的应用[J];科学技术与工程;2006年06期
15 吴波;王保保;;几种基于内容的图像检索的方法[J];计算机技术与发展;2006年06期
16 王荣爱;;红外弱小目标的识别方法[J];光学技术;2006年S1期
17 冯惠妍;陈争光;;一种岩芯识别算法[J];黑龙江八一农垦大学学报;2010年01期
18 吴健康,张伟明;应用纹理分析的DCT图象编码[J];通信学报;1989年01期
19 盛文,柳健;图象纹理分析方法及其最新进展[J];无线电工程;1998年05期
20 王亚杰,张广军,李一波;基于分形参数的中药材显微图象纹理分析[J];计算机工程与应用;2003年29期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁志立;;中国FPC的现状与未来[A];第七届全国印制电路学术年会论文集[C];2004年
2 刘志敏;;FPC在弯曲应力下的可靠性评估[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
3 杨根林;;如何提高FPT器件在FPC上之组装良率及可靠性[A];2011中国电子制造与封装技术年会论文集[C];2011年
4 车固勇;;一种新型的软、硬板结合焊接技术(FoB:FPC on Board)[A];2010中国电子制造技术论坛论文集[C];2010年
5 刘萍;;FPC在数码相机中的研究与应用[A];全国第六届SMT/SMD学术研讨会论文集[C];2001年
6 杨关;冯国灿;邹小林;刘志勇;;彩色纹理分析中的高斯图模型[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
7 周容;张爱清;;苯并噁嗪改性FPC用聚丙烯酸酯胶黏剂的制备与性能研究[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
8 车固勇;;FPC焊盘设计类型选择导致的DFM问题及其对策[A];2011中国电子制造与封装技术年会论文集[C];2011年
9 潘锦平;范和平;李桢林;;FPC基材用中温潜伏性固化剂的研究进展[A];第十一届中国覆铜板技术·市场研讨会论文集[C];2010年
10 赵忠明;朱重光;迟耀斌;;利用三维共生矩阵进行纹理分析[A];中国体视学学会图像分析专业、中国体视学学会仿真与虚拟现实专业、中国航空学会信号与信息处理专业第一届联合学术会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆香;基于小波的纹理分析及其在FPC金面缺陷检测中的应用[D];华南理工大学;2011年
2 陶旸;基于纹理分析方法的DEM地形特征研究[D];南京师范大学;2011年
3 艾矫燕;基于计算机视觉的墙地砖颜色分类和缺陷检测研究[D];华南理工大学;2003年
4 黄杰贤;FPC外观缺陷自动光学检测关键技术研究[D];华南理工大学;2012年
5 孙慧贤;基于纹理分析的视觉检测方法与应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 孙慧贤;基于纹理分析的视觉检测方法与应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 刘笛;墙地砖颜色的自动分类研究[D];华南理工大学;2004年
8 王文龙;重大公路灾害遥感监测与评估技术研究[D];武汉大学;2010年
9 刘泓;纹理图象的分析与识别研究[D];上海大学;1999年
10 刘伟;图像检索中若干问题的研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈国俊;火炮内膛缺陷检测的研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
2 欧江波;小波域HMM模型在图像处理应用中的研究[D];西北工业大学;2004年
3 葛晓菁;图象检索中纹理特征提取的研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
4 亓琳;三维表面纹理自相似性度量研究[D];中国海洋大学;2008年
5 曹鹏;基于小波变换与蚁群算法的纹理分析方法[D];长沙理工大学;2009年
6 李映;图像处理技术在磨损表面图像分析中的应用研究[D];中国农业大学;2002年
7 黄亚丽;基于纹理分析和概率神经网络的肝脏B超图像识别研究[D];河北大学;2005年
8 朱立松;应用纹理分析和神经网络方法分类海上SAR溢油图像[D];大连海事大学;2005年
9 贺雯艳;细胞骨架图像分析处理系统开发[D];浙江大学;2006年
10 陈友明;基于纹理分析的指纹识别研究与实现[D];中南大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 NT Information公司 中原捷雄 颜永洪 编译;FPC手机市场最大 刚挠结合板应用趋广[N];中国电子报;2011年
2 ;深化与高校合作提高FPC创新能力[N];中国电子报;2009年
3 广州 刘祖明;LED灯带、LED模组的设计[N];电子报;2011年
4 杨海宏 赵军赤 王开良;走活出口一盘棋[N];中国贸易报;2000年
5 宋昆;用机器视觉控制烟草质量[N];计算机世界;2007年
6 孙兆光;管道公司站场管网检测技术达到国内领先水平[N];石油管道报;2008年
7 陈松;供应链管理的亚洲时代[N];中国石油报;2001年
8 王开良;双星海江质量推开出口大门[N];厂长经理日报;2001年
9 孙兆光;中国石油站场管网检测技术国内领先[N];中国石油报;2008年
10 马岫;双星敢与世界第一争雄[N];国际商报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978