基于图像检测技术的皮革缺陷检测的分析

【摘 要】在皮革缺陷监测方面当前主要是依据熟练工人经验进行手工的皮革表面缺陷查找，这样工人的主观因素与疲劳必然导致错误率的提高，本文研究了图像检测技术的皮革缺陷检测，分析了图像检测技术相关的概述与图像检测系统，探讨了皮革缺陷检测包括图像检测的皮革系统、皮革缺陷检测系统分析以及实践应用小结，这一研究对于数字图像技术的推广具有一定的意义。

【关键词】图像检测；皮革缺陷；小波分析

1.引言

随着国内信息化社会的发展，皮革的消费需求不断提高，然而生产实践表明制鞋业长期以来和信息化社会的发展是相对滞后的，其中主要还是由于制鞋业自动化程度较低导致。在皮革缺陷监测方面，还主要是依据熟练工人经验进行手工的皮革表面缺陷查找，这样工人的主观因素与疲劳必然导致错误率的提高，本文基于制鞋业自动化实现的背景，分析了图像检测技术在皮革缺陷检测的中应用，这一研究对于数字图像技术的推广具有一定的意义。

2.图像检测技术

2.1 概述

图像检测技术是计算机科学与人工智能领域的重要的研究内容，其是以人类视觉为计算模型，应用计算机实现模型合理的视觉系统。图像检测技术有进行平面物体识别与分析的2维视觉，也有对3维物体进行重构与测量的视觉技术，此外3维检测能分为单眼、双眼以及三眼，或者还有分成区域、特征、模型以及规则等图像检测。

2.2 图像检测系统

图像检测技术一般都具有非接触、高速度、信息丰富且投入较低的特点，其实时、在线的机密检测已经广泛出现了在了产品几何尺寸、表面缺陷等参数的自动检测中，基本的检测系统如图1所示。图像检测系统通常是由CCD摄像、图像采集系统、PC机以及相应的控制系统构成：摄像是完成被检对象的表面信息电信号转换；采集系统完成A/D转换的同时将信息存储；PC技术实现数字信号处理给出检测结果。更为复杂的系统可自动对检测结果进行相应的控制与处理。

3.皮革缺陷检测

3.1 图像检测的皮革系统

皮革作为制鞋业的主要原材料，即其需要优质的皮革材料进行切割处理等，然而实际表明皮革无法避免的具有各类缺陷，常见的有划伤、虫咬等，故排样钱许进行检测以及缺陷定位，为后续切割避开缺陷。相比手工经验的操作形式，应用图像检测技术的缺陷定位，存在以下明显的优点：应用图像检测技术可将皮革中缺陷轮廓精确到一定的像素，能实现成本的精减；应用pC机的控制处理，不存在长期作业的疲劳问题，效率更高；图像检测技术的算法可以更好处理同一质量的原料产品，相比人工操作显然会更加客观；得到的控制系统定位信息为皮革切割操作提供了更为精确的操作点。图2给出了皮革缺陷检测系统的结构图。

3.2 皮革缺陷检测系统分析

图2所示的系统结构可知，皮革缺陷缺陷检测系统分成了4层结构：图像截取层——应用了摄像技术、传感技术以及图像采集技术得到了图像数据，同时将其信息转变为数字信号，存储在计算机中，此外由于皮革一般都存在很多褶皱，为了得到更为准确的图像信息应用固定设备将皮革展开，且还采用一定的光源对皮革补光，以上处理得到的皮革信息将更为准确；图像特征处理层——这一部分需要进行图像信息监测以及解释，自动识别系统对皮革缺陷的定位依据的是特征有无以及相应的变化，这一部分中需要对图像截取层的图像序列进行分析处理，也是该层的主要内容，研究表明，图像检测精度的干扰因素有电磁干扰、CCD摄像的像素和照明发生的变化，故在图像处理前需要对获得数字信号进行去噪以及增强等预处理，此外当前的分割滤波算法无法做到完整的缺陷检测故后处理也很重要；图像分析层——依据上一层的检测结果，得出皮革缺陷的实际位置以及尺寸内容实现其质量的评级；控制命令层——依据上一层的皮革评级，给出相应的控制内容对皮革进行处理。

3.3 实践应用小结

基于以上分析图像检测技术的皮革缺陷检测，实践当中采用了基于小波（数字图像技术的一种形式）包分解去噪方式进行信号分解，接着应用了小波变换的形式进行图像融合，最后采用改进的算法实现了皮革缺陷的检测，从实际检测结果以及效果来看采用图像皮革检测系统相对于经验的手工操作有着明显改进，在实现有效定位检测的同时为后续切割提供了更有效的成本节约，严重了这一技术的有效作用。

4.小结

皮革是制鞋业中的主要原材科，然而长期以来制鞋行业的排样与切割主要采用的是手工操作实现，效率较低，故制鞋业对排样和切割的自动化实现有迫切要求。与此同时由于排样和切割主要是在优质皮革上面进行的，但皮革表面存在很多无法避免的缺陷，故皮革缺陷检测时排样与切割自动化实现的前提，故本文研究了图像检测技术的皮革缺陷检测，分析了图像检测技术相关的概述与图像检测系统，探讨了皮革缺陷检测包括图像检测的皮革系统、皮革缺陷检测系统分析以及实践应用小结。我国是一个皮鞋生产大国，每年有几亿双的皮鞋被生产出来，自动化缺陷检测系统将工人从繁重的手工劳动中解放出来，并且减少了生产成本，从而必将给整个制鞋业带来巨大的经济效益。