基于纹理脊线特征融合的木材表面裂缝检测.pdf

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1、第３８卷第２期仪器仪表学报Ｖｏｌ３８Ｎｏ２２０１７年２月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＦｅｂ．２０１７基于纹理脊线特征融合的木材表面裂缝检测１，２１，２１，２苑玮琦，李绍丽，李德健（１．沈阳工业大学觉检测技术研究所沈阳１１０８７０；２．辽宁省机器视觉重点实验室沈阳１１０８７０）摘要：裂缝是木材表面一种严重缺陷，对木材的加工和使用影响极大，然而，由于裂缝与木材表面的矿物线具有诸多相似之处，因此如何准确地将裂缝纹理识别出来是一个亟待解决的问题。提出了一种基于纹理脊线特征融合的检测方法，首先建立纹理脊线灰度和形态

2、特征提取基本模型；然后分割出木材表面全部纹理区域，并根据模糊规则提取出条状纹理，包括裂缝和矿物线；最后根据建立的模型提取条状纹理的两种脊线特征，并进行特征信息融合得到复合判别因子，最终通过融合结果与预设阈值的数值关系识别裂缝纹理。在自建图库上进行了测试，结果显示所用方法对裂缝缺陷识别的等误率仅为４．６４％，相对于其他经典特征提取和纹理识别方法其等误率最少降低了１０．０６％，表明了本方法的高效性，具有实际应用价值。关键词：纹理脊线特征；特征融合；木材裂缝检测；模糊规则中图分类号：ＴＰ３９１．４１ＴＨ７９文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０．４０Ｗｏｏ

3、ｄｓｕｒｆａｃｅｃｒｅｖｉｃｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｆｕｓｉｏｎｏｆｔｅｘｔｕｒｅｒｉｄｇｅｌｉｎｅｆｅａｔｕｒｅｓ１，２１，２１，２ＹｕａｎＷｅｉｑｉ，ＬｉＳｈａｏｌｉ，ＬｉＤｅｊｉａｎ（１．ＣｏｍｐｕｔｅｒＶｉｓｉｔｉｏｎＧｒｏｕｐ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８７０，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭａｃｈｉｎｅＶｉｓｉｏｎ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｒｅｖｉｃｅｉｓａｓｅｒｉｏｕｓｄｅｆｅｃｔｏｎｗｏｏｄｓｕｒｆａｃｅｗｈｉｃｈｉｎ

4、ｆｌｕｅｎｃｅｓｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｕｓａｇｅｏｆｗｏｏｄｓｅｒｉｏｕｓｌｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｓｔｒｅａｋｏｆｔｈｅｃｒｅｖｉｃｅｏｎｗｏｏｄｓｕｒｆａｃｅｉｓｓｉｍｉｌａｒ．Ｈｅｎｃｅ，ｈｏｗｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｔｈｅｃｒｅｖｉｃｅｔｅｘｔｕｒｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｉｓａｎｕｒｇｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄ．Ａｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｅｘｔｕｒｅｒｉｄｇｅｌｉｎｅｆｅａｔｕｒｅｓｆｕｓｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｂａｓｉｃｍｏｄｅｌｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｔｅｘｔｕｒｅｒ

5、ｉｄｇｅｓｌｉｎｅｇｒａｙｓｃａｌｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄｓｈａｐｅｆｅａｔｕｒｅｉｓｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ａｌｌｗｏｏｄｓｕｒｆａｃｅｔｅｘｔｕｒｅｒｅｇｉｏｎｓａｒｅｓｅｇｍｅｎｔｅｄａｎｄｔｈｅｓｔｒｉｐｔｅｘｔｕｒｅｉｓｅｘｔｒａｃｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｕｚｚｙｒｕｌｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｒｅｖｉｃｅａｎｄｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｓｔｒｅａｋ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｓｅｔｗｏｒｉｄｇｅｌｉｎｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｔｒｉｐｅｄｔｅｘｔｕｒｅａｒｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｂｙｔｈｅｍｏｄｅｌｅｓｔａｂｌｉｓｈｅ

6、ｄ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔｆａｃｔｏｒｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｆｅａｔｕｒｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎ．Ｔｈｅｃｒｅｖｉｃｅｉｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｆｕｓｉｏｎｒｅｓｕｌｔａｎｄｔｈｅｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖａｌｕｅ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｔｈｅｓｅｌｆｂｕｉｌｔａｔｌａｓ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＥｑｕａｌＥｒｒｏｒＲａｔｅ（ＥＥＲ）ｏｆｃｒｅｖｉｃｅ

7、ｄｅｆｅｃｔｉｏｎｉｓ４．６４％．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｔｈｅｒｃｌａｓｓｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｔｅｘｔｕｒｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅＥＥＲｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ１０．０６％ａｔｌｅａｓｔ．Ｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｅｘｔｕｒｅｒｉｄｇｅｌｉｎｅｆｅａｔｕｒｅ；ｆｅａｔｕｒｅｆｕｓｉｏｎ；ｗｏｏｄｃｒｅｖｉｃｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｆｕｚ

8、ｚｙｒｕｌｅ响较大，危害木制品的质量、安全性和使用寿命。而由于１引言木材表面纹理