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基于颜色直方图和LBP-TD算子的木板材节疤缺陷区域检测

杜晓晨,  尹建新,  祁亨年,  冯海林

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杜晓晨, 尹建新, 祁亨年, 冯海林. 基于颜色直方图和LBP-TD算子的木板材节疤缺陷区域检测[J]. 北京林业大学学报, 2012, 34(3): 71-75.
引用本文: 杜晓晨, 尹建新, 祁亨年, 冯海林. 基于颜色直方图和LBP-TD算子的木板材节疤缺陷区域检测[J]. 北京林业大学学报, 2012, 34(3): 71-75.
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DU Xiao-chen, YIN Jian-xin, QI Heng-nian, FENG Hai-lin. Defective region detection for knot of wood based on color histogram and LBP-TD operator.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2012, 34(3): 71-75.
Citation: DU Xiao-chen, YIN Jian-xin, QI Heng-nian, FENG Hai-lin. Defective region detection for knot of wood based on color histogram and LBP-TD operator.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2012, 34(3): 71-75.
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基于颜色直方图和LBP-TD算子的木板材节疤缺陷区域检测

  • 1.

    浙江农林大学信息工程学院

Defective region detection for knot of wood based on color histogram and LBP-TD operator.

  • 1.

    School of Information and Engineering, Zhejiang A & F University, Linan, 311300, P. R. China.

  • 摘要: 提出一种基于颜色和纹理信息的木板材表面节疤缺陷区域检测方法。首先，根据木板材表面图像中正常区域和缺陷区域的颜色差异，通过颜色直方图自动获取缺陷区域的种子点；然后，提出一种纹理扩散算法，它从种子点出发，基于图像局部纹理特征搜索缺陷区域的边缘。此外，改进了局部二进制模式算子，提出一种LBP-TD算子以更好地适应纹理扩散。实验结果表明：针对各种常见的木板材节疤缺陷，当缺陷区域与正常木纹区域的颜色、纹理存在较明显差异时，无论木纹本身是否规则，本文方法都能准确地检测出木板材节疤缺陷的区域；而当缺陷区域与正常木纹区域的颜色、纹理的差异均不明显时，本文方法仍能检测出缺陷区域的大致轮廓。数据对比显示了本文方法的误检率要低于传统的OTSU法。
    Abstract: In this paper, a new method for defective region detection of wood surface knot using color and texture information was proposed. At first, initial pixels were selected automatically from defective regions based on color histogram through the differences between defective regions and normal wood regions. Then a new algorithm called texture diffusion was proposed to search the contours of defective regions from the initial pixels based on local texture information. Besides, in order to suit the process of texture diffusion, a modified LBP operator named LBP-TD operator was also proposed in this new algorithm. For several kinds of wood surface knot defects, the experiments showed that when obvious differences of color and texture information between defective regions and normal wood regions existed, the accurate contours of knot defective regions could be obtained by the proposed method whether the normal wood surface texture was regular or not. When the differences of color and texture information between defective regions and normal wood regions were not obvious, approximate contours of knot defective regions can also be obtained. Besides, the experimental data showed that the error detection rate of the proposed method was lower than that of OTSU.
  • [1] 魏喜雯, 孙丽萍, 许述正, 杨扬, 杜春晓.  基于应力波传播速度模型的原木缺陷定量检测 . 北京林业大学学报, 2020, 42(5): 143-154. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190420
    [2] 刘长春, 刘鹏举, 季烨云.  基于视频区域动态特征的林火烟雾检测技术研究 . 北京林业大学学报, 2020, 42(): 1-10. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200049
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    [4] 陈珠琳, 王雪峰.  檀香咖啡豹蠹蛾虫害的树干区域分类研究 . 北京林业大学学报, 2018, 40(1): 74-82. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170306
    [5] 刘祖英, 王兵, 赵雨森, 牛香.  典型区域退耕还林工程生态区划 . 北京林业大学学报, 2018, 40(3): 93-100. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170394
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    [7] 田昕, 李增元, 陈尔学, 凌飞龙, OliverCartus3MaurizioSantoro, ChristianeSchmullius, .  基于ERS-1/2和Envisat ASAR数据的大区域森林制图研究 . 北京林业大学学报, 2013, 35(1): 7-16.
    [8] 张国君, 张士权, 孙宇涵, 李丽, 辛红河, 袁存权, 李云.  刺槐优良无性系饲料特性区域化试验初报 . 北京林业大学学报, 2013, 35(5): 8-14.
    [9] 刘诗琦, 贾黎明, 杨军, 辛建华.  基于Landsat TM 数据估算山东菏泽区域杨树人工林碳储量 . 北京林业大学学报, 2013, 35(6): 36-41.
    [10] 闫海成, 张厚江, JohnF.Hunt, 廖春晖, 傅峰.  板木质材料剪切模量的动态检测 . 北京林业大学学报, 2012, 34(2): 137-140.
    [11] 赵索菲, 撒潮, 杨娜, 李婷婷.  基于时域和频域的层积材强度检测系统 . 北京林业大学学报, 2012, 34(3): 116-119.
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    [16] 徐辉, 王忠芝, 黄心渊.  基于角点检测的叶缘锯齿快速识别 . 北京林业大学学报, 2010, 32(6): 85-89.
    [17] 陈星.  区域生态安全空间格局评价模型的研究 . 北京林业大学学报, 2008, 30(1): 21-28.
    [18] 王兰珍, 吴丽娟, 李雪华, 赵铁珍, 周传艳, 李义良, 李生宇, 耿玉清, 方升佐, 王立海, HUALi_zhong, 张冬梅, 党文杰, 刘鹏举, 朱小龙, 薛康, 李国雷, 刘剑锋, 韦艳葵, 王旭, 任强, 段文霞, 汪杭军1, 李振基, 雷加强, 杨慧敏, 李建章, 何茜, 宋永明, 余新晓, 刘勇, 方陆明, 黎明, 尹光彩, 周亮, 杨娅, 刘勇, 朱波, 周国逸, 高岚, 韩士杰, 崔同林, 阎秀峰, 周宇飞, JIANGXi_dian, 苏晓华, 玲, 王清文, 孙向阳, 徐扬, 王春林, 虞木奎, 唐小明, 张冰玉, 沈熙环, 周国逸, 徐新文, 李吉跃, 鹿振友, 赖志华, 刘锐, 柯水发, 喻理飞, 宗文君, 程云清, HEXiu_bin, 王新杰, 国庆, 3, 周晓梅, 宋爱琴, 李丙文, 王伟宏, 李俊清, 李晓兰, , 郭蓓, 茹广欣, 齐涛, 孙阁, 陈峻崎, 陈培金, 陈实, 温亚利, 张志毅, 王建林, 蒋德明, 王旭, 张可栋, 王晓静, 周玉平, 姚永刚, 唐旭利, 长山, 刘志明, 宋湛谦, 王春林, 关少华, 陈放, 赵双荣, 杨伟伟, 闫俊华, 郑凌峰.  小波和神经网络在色木孔洞缺陷超声定量检测中的应用 . 北京林业大学学报, 2007, 29(2): 128-132.
    [19] 程广有, 王跃思, 吕建雄, 李利平, 李红, 高莉萍, 贺康宁, 孙仁山, 包仁艳, 王继强, 谢力生, 周存宇, 赵东, 包满珠, 姜春宁, 高林, 孙扬, 于志明, 邢韶华, 李吉跃, 李世荣, 殷亚方, 高峰, 向仕龙, 李文彬, 周国逸, 史常青, 田勇臣, 刘娟娟, 葛春华, 赵勃, 郑彩霞, 孙磊, 王迎红, 曹全军, 赵有科, 孙艳玲, 王清春, 唐晓杰, 周心澄, 华丽, 丁坤善, 张德强, 高亦珂, 姜笑梅, 崔国发, 刘世忠, 张启翔, .  北京山区不同区域油松林植物多样性比较研究 . 北京林业大学学报, 2005, 27(4): 12-16.
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  • 收稿日期:  1900-01-01
  • 修回日期:  1900-01-01
  • 刊出日期:  2012-05-30

基于颜色直方图和LBP-TD算子的木板材节疤缺陷区域检测

  • 1. 浙江农林大学信息工程学院
  • 收稿日期: 1900-01-01
  • 修回日期: 1900-01-01
  • 刊出日期: 2012-05-30

摘要: 提出一种基于颜色和纹理信息的木板材表面节疤缺陷区域检测方法。首先，根据木板材表面图像中正常区域和缺陷区域的颜色差异，通过颜色直方图自动获取缺陷区域的种子点；然后，提出一种纹理扩散算法，它从种子点出发，基于图像局部纹理特征搜索缺陷区域的边缘。此外，改进了局部二进制模式算子，提出一种LBP-TD算子以更好地适应纹理扩散。实验结果表明：针对各种常见的木板材节疤缺陷，当缺陷区域与正常木纹区域的颜色、纹理存在较明显差异时，无论木纹本身是否规则，本文方法都能准确地检测出木板材节疤缺陷的区域；而当缺陷区域与正常木纹区域的颜色、纹理的差异均不明显时，本文方法仍能检测出缺陷区域的大致轮廓。数据对比显示了本文方法的误检率要低于传统的OTSU法。

English Abstract

杜晓晨, 尹建新, 祁亨年, 冯海林. 基于颜色直方图和LBP-TD算子的木板材节疤缺陷区域检测[J]. 北京林业大学学报, 2012, 34(3): 71-75.
引用本文: 杜晓晨, 尹建新, 祁亨年, 冯海林. 基于颜色直方图和LBP-TD算子的木板材节疤缺陷区域检测[J]. 北京林业大学学报, 2012, 34(3): 71-75.
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DU Xiao-chen, YIN Jian-xin, QI Heng-nian, FENG Hai-lin. Defective region detection for knot of wood based on color histogram and LBP-TD operator.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2012, 34(3): 71-75.
Citation: DU Xiao-chen, YIN Jian-xin, QI Heng-nian, FENG Hai-lin. Defective region detection for knot of wood based on color histogram and LBP-TD operator.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2012, 34(3): 71-75.
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