基于纹理特征的瓷砖图像分类

• 作 者: 彭琼
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 瓷砖分类 纹理 灰度共生矩阵 统计几何 支持向量机 分层渐进分类

随着瓷砖的广泛应用和瓷砖种类的日渐丰富,瓷砖出厂前的分拣环节对于大批量、多种类生产来说显得效率低下。因此利用机器视觉技术对瓷砖进行智能分类具有重要意义,而已有的瓷砖分类系统中大多只利用了瓷砖的颜色特征或者简单的纹理边缘信息,这些特征信息只适用于单色瓷砖或者简单花纹的瓷砖分类,不适用于纹理丰富的瓷砖分类。针对这一情况,本文结合灰度共生矩阵和统计几何方法对单色无纹理、简单规则花纹、复杂不规则图案等多种类型的瓷砖进行分层渐进分类研究。由于光照条件和现场因素的影响,采集的瓷砖图像存在光照不均、纹理不明显的情况,针对这一问题,本文采用高斯差分滤波器和直方图均衡化对瓷砖图像进行纹理增强。针对生产实际中传送带上的瓷砖可能出现摆放位置及方向的变化问题,使用具有移位不变性的灰度共生矩阵和具有旋转不变性的统计几何特征方法来提取瓷砖的纹理特征。针对瓷砖图像的训练样本有限,所得到的特征空间具有非线性的特点,本文选用支持向量机来构建分类器。分析比较了不同的核函数对支持向量机分类准确率的影响,使用K交叉验证方法对支持向量机参数进行参数寻优。由于单独使用某种纹理分析方法所提取的特征描述能力有限,而简单结合不同方法所得到的纹理特征又可能存在特征冗余造成分类识别率降低的问题,本文结合灰度共生矩阵和统计几何这两种不同的纹理分析方法进行分层渐进分类。通过实验证明,本文所用的纹理增强、特征提取和分类方法可以有效地实现瓷砖图像的自动分类。图25幅,表4个,参考文献60篇。