基于CNN的纸张表面质量检测系统算法研究及实现

发布时间：2021-09-22 15:10

　　由于造纸工业自动化程度不断的提高,纸机车速越来越快,成纸幅宽不断加宽。生成过程中不可避免的会使纸张出现各种表面缺陷,也称之为纸病。纸病的存在严重影响到纸张的质量和纸产品生产的效率,一些严重的周期性的纸病若不及时发现和处理,可能造成大量的材料浪费。因此对于纸张表面质量的检测逐渐成为纸张生产过程中不可或缺的重要工序。传统的纸病检测主要依赖于人工进行检测,随着造纸生产自动化不断发展,已经逐渐被机器视觉检测的方法所代替。基于机器视觉的纸病检测方法有很多,但是在实际生产过程中的检测效果大都不理想,究其原因是由于纸病种类繁多,即使是同类纸病之间也存在较大的视觉差异,使得它们所对应的纸病特征量分散在不同的特征空间中,难以采用统一的低维数的标准特征量准确地提取所有纸病的特征。另外如褶皱、划痕等难点纸病,其特征量在各特征空间都不显著,使得现有方法对这些纸病的辨识效果一直不好。因此本文提出基于卷积神经网络（Convolutional Neural Networks,CNN）的纸病分类算法,利用CNN卓越的图像处理能力,输入纸病原图像,通过不断的卷积操作自动提取纸病图像深层次特征并完成分类工作,有效的解决了... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１黑斑图像??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｂｌａｃｋ?ｓｐｏｔ?ｉｍａｇｅ??

基于ＣＮＮ的纸张表面质量检测系统算法研究及实现??球‘難鱗＇Ｖ：??：．＇：＿議議??图２－２亮斑图片??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｂｒｉｇｈｔ?ｓｐｏｔ?ｉｍａｇｅ??特征描述：纸页上纤维层较薄但尚未完全穿透，若使Ｈ］穿透光照射，呈现的不规则??的形状且大小不一的半透明斑点，或者在低角度的直射光源照射下肉眼可见的光斑。其??透光度较纸页其它部分较大，这些斑点中而枳小的也叫透光点，大者也叫做透帘。其特??点是呈现周期性规律，在同一位置重复出现。??产生原因：１）山丁？压光机不均匀的负荷，使得压光棍上冇纸浆纤维或外来物粘贴迮??其表而，从而造成纸而负压伤痕；２）?ｆ?ｆｔ的纸贞均匀度。（包括但不仅限Ｐ丨？．述原因）??（３）孔洞（如图２－３）??Ｉ??图２－３孔洞图片??Ｆｉｇ．２－３?Ｔｈｅ?ｈｏｌｅ?ｉｍａｇｅ??特征描述：孔洞又可称之为孔眼、针眼、破洞或窟窿，在纸面上呈现形状小Ａ：规??则的破孔。一般称形状较小的为孔眼、针眼，形状较大的为破洞或窟窿。??产生原因：Ｉ）造纸现场成型网破损或有物质（一般是浆团或浆块）粘附在成型Ｍ?ｈ；??２）有水滴从气罩或者走台滴下；３）纸浆中含奋的较火的浆块或砂砾ｄ：成纸过程中脱??落形成孔洞：４）流送系统或者流浆箱内有死浆。（包括但不丨乂限Ｔｈ述原因）??（４）划痕（如图２－４）??ＩＩ??

基于ＣＮＮ的纸张表面质量检测系统算法研究及实现??球‘難鱗＇Ｖ：??：．＇：＿議議??图２－２亮斑图片??Ｆｉｇ．２－２?Ｔｈｅ?ｂｒｉｇｈｔ?ｓｐｏｔ?ｉｍａｇｅ??特征描述：纸页上纤维层较薄但尚未完全穿透，若使Ｈ］穿透光照射，呈现的不规则??的形状且大小不一的半透明斑点，或者在低角度的直射光源照射下肉眼可见的光斑。其??透光度较纸页其它部分较大，这些斑点中而枳小的也叫透光点，大者也叫做透帘。其特??点是呈现周期性规律，在同一位置重复出现。??产生原因：１）山丁？压光机不均匀的负荷，使得压光棍上冇纸浆纤维或外来物粘贴迮??其表而，从而造成纸而负压伤痕；２）?ｆ?ｆｔ的纸贞均匀度。（包括但不仅限Ｐ丨？．述原因）??（３）孔洞（如图２－３）??Ｉ??图２－３孔洞图片??Ｆｉｇ．２－３?Ｔｈｅ?ｈｏｌｅ?ｉｍａｇｅ??特征描述：孔洞又可称之为孔眼、针眼、破洞或窟窿，在纸面上呈现形状小Ａ：规??则的破孔。一般称形状较小的为孔眼、针眼，形状较大的为破洞或窟窿。??产生原因：Ｉ）造纸现场成型网破损或有物质（一般是浆团或浆块）粘附在成型Ｍ?ｈ；??２）有水滴从气罩或者走台滴下；３）纸浆中含奋的较火的浆块或砂砾ｄ：成纸过程中脱??落形成孔洞：４）流送系统或者流浆箱内有死浆。（包括但不丨乂限Ｔｈ述原因）??（４）划痕（如图２－４）??ＩＩ??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]复杂背景下运动目标检测和阴影消除算法研究[D]. 陈前.西安电子科技大学 2019
[2]FPGA+计算机模式下纸病二次辨识方法研究[D]. 王亚波.陕西科技大学 2018
[3]基于机器视觉的齿轮检测与测量系统的研究[D]. 尹红敏.聊城大学 2017
[4]基于DSP的纸浆纤维形态参数测量方法的研究[D]. 王继坤.齐鲁工业大学 2014
[5]基于图像分割的纸病检测算法研究[D]. 成亚维.陕西科技大学 2014
[6]纸病在线检测方法的研究[D]. 魏爱娟.陕西科技大学 2013



本文编号：3403963