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专利号: 2024107262507
申请人: 南通科沃纺织有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于AI的面料瑕疵识别系统,其特征在于,所述系统包括:面料动态监测模块收集面料生产线上的张力读数和压力读数,实时计算读数的变化幅度,并进行行为趋势分析,根据趋势变化构建面料行为的初步模型,得到行为预测模型;

非线性行为分析模块通过数值模拟技术,对所述行为预测模型中的数据进行时间序列分析,提取周期性及异常波动,根据周期性及异常波动绘制瑕疵可能性图谱,定位预测的瑕疵动态,生成瑕疵识别信号;

图像梯度监控模块对面料图像进行像素级梯度分析,检测图像中梯度的高变化区域,得到梯度变化数据,将梯度变化数据与所述瑕疵识别信号进行对比,识别与高梯度变化关联的瑕疵位置,生成关键瑕疵位置图;

增强学习优化模块根据所述关键瑕疵位置图中标识的瑕疵区域,调整网络参数,应用调整后的网络参数对瑕疵区域执行深度局部感知分析,重构图像中的瑕疵细节信息,生成瑕疵重构结果。

2.根据权利要求1所述的基于AI的面料瑕疵识别系统,其特征在于,所述行为预测模型的获取步骤具体为:监测设备收集面料生产线上的张力读数z和压力读数p,采用公式:计算读数的变化幅度,生成变化幅度结果;

其中,Δx表示变化幅度,zi表示第i个张力读数,表示张力读数的平均值,pi表示第i个压力读数,表示压力读数的平均值,n表示读数的总数,wz、wp分别为张力和压力的权重因子;

对所述变化幅度结果,应用指数平滑法进行趋势分析,采用公式:分析变化幅度的行为趋势,生成趋势分析结果;

其中,Tt代表t时刻的趋势值,xt代表t时刻的变化幅度数据,Tt‑1代表t‑1时刻的趋势值,w1、w2为权重因子,β为调整系数;

将所述趋势分析结果应用于线性回归模型,采用回归公式:计算面料行为的初步模型,得到行为预测模型;

其中,M表示行为预测模型,Ti表示差异化时间点的趋势分析结果,γi表示多时间点的回归系数,λi为调整因子。

3.根据权利要求1所述的基于AI的面料瑕疵识别系统,其特征在于,所述提取周期性及异常波动的步骤具体为:分析所述行为预测模型中的时间序列数据,通过残差计算公式:计算时间序列的残差,生成残差序列;

其中,Rt代表t时刻的残差,xt代表t时刻的实际观测值, 代表前一时刻基于模型预测的当前时刻值,c代表周期性振幅,ω代表周期性频率;

应用自相关函数和偏自相关函数分析所述残差序列,采用公式:识别时间序列中的依赖性模式,生成依赖性模式分析;

其中,ACF(k)表示k阶自相关函数值,PACF(k)表示k阶偏自相关函数值,Rt为t时刻的残差, 为残差平均值,n为样本大小,k为滞后阶数;

利用所述依赖性模式分析,结合时间序列分解,采用公式:定位预测的瑕疵动态,生成周期性及异常波动;

其中,St表示时间序列中的季节性成分,Rt‑i代表时刻前的残差,αi、βj分别是季节性和随机成分的权重系数,∈t‑j代表j时刻前的误差项,p、q分别为季节性和随机成分的模型阶数。

4.根据权利要求1所述的基于AI的面料瑕疵识别系统,其特征在于,所述瑕疵识别信号的获取步骤具体为:基于时间序列分析中所述周期性及异常波动数据,使用可视化技术将数据转化为图形表示,采用公式:生成瑕疪可能性图谱;

其中,G表示瑕疵可能性图谱,αt调节图谱每个时间点图形强度,δt用于增强图形对数据敏感性,γt、ωt调整周期性效应;

对所述瑕疪可能性图谱应用图像处理技术,进行边缘检测和关键变化点分析,采用公式:定位图谱中的显著变化,生成瑕疵动态定位结果;

其中,Dt表示在时间t的瑕疵动态定位, 是图谱的时间二阶导数, 是一阶导数,κ是加权因子;

根据所述瑕疵动态定位结果,采用概率分析方法公式:针对识别的每个瑕疵动态提供差异化的响应强度,生成瑕疵识别信号;

其中,R表示瑕疵识别信号,βi是对应的权重因子,m是识别的瑕疵点数量。

5.根据权利要求1所述的基于AI的面料瑕疵识别系统,其特征在于,所述梯度变化数据的获取步骤具体为:对面料图像进行像素级梯度分析,应用梯度计算公式:生成初步的梯度数据;

其中,I代表图像的像素强度,x、y是像素坐标,G(x,y)表示每个像素点的梯度强度,是一阶导数,代表图像在水平和垂直方向的变化率, 是二阶导数,反映变化的加速度,ξ是调节这些二阶效应的权重;

对所述初步梯度数据进行高变化区域的检测,采用阈值过滤公式:H(x,y)=ifG(x,y)>0then 1 else0生成高梯度变化区域数据;

其中,H(x,y)表示经过阈值处理后的梯度区域,θ是决定高梯度变化的截断阈值;

将所述高梯度变化区域数据进行统计分析,计算统计特性以表征整体梯度变化的特点,采用公式:求得高梯度区域的平均梯度值,得到梯度变化数据;

其中,V表示高梯度区域的平均梯度值。

6.根据权利要求1所述的基于AI的面料瑕疵识别系统,其特征在于,所述关键瑕疵位置图的获取步骤具体为:对所述梯度变化数据进行分析,与瑕疵识别信号进行对比,使用相关性分析公式:C(x,y)=H(x,y)×S(x,y)×log(1+∈·G(x,y))生成瑕疵与梯度关联数据;

其中,C(x,y)表示梯度与瑕疵信号的关联强度,S(x,y)是瑕疵识别信号,∈是增强小变化影响的参数;

对所述瑕疵与梯度关联数据的输出进行空间筛选,确定关键瑕疵位置,使用阈值决策公式:D(x,y)=ifC(x,y)>θthen1else0生成瑕疵位置数据;

其中,D(x,y)表示瑕疵位置决策结果,θ是用于识别瑕疵的阈值;

根据所述瑕疵位置数据确定的瑕疵位置,采用视觉增强公式:K=∑x,yD(x,y)×φ(x,y)生成关键瑕疵位置图;

其中,K是关键瑕疵位置图,φ(x,y)是视觉增强函数。

7.根据权利要求1所述的基于AI的面料瑕疵识别系统,其特征在于,所述瑕疵重构结果的获取步骤具体为:利用所述关键瑕疵位置图中标识的瑕疵区域数据,调整神经网络的参数,匹配瑕疵特征,应用参数调整公式:Pnew=Pold×(1+α·tanh(β·Dvar))生成调整后的网络参数;

其中,Pnew是调整后的网络参数,Pold是之前的参数,α、β调节参数调整的敏感度和速率,Dvar是从瑕疵位置图中计算的梯度方差;

使用所述调整后的网络参数,对瑕疪区域进行深度局部感知分析,采用深度学习分析公式:生成瑕疵区域的分析结果;

其中, 是调整后的权重矩阵,Ix+i,y+j表示瑕疵区域的像素值,σ是非线性激活函数,A(x,y)表示瑕疵区域的分析结果;

根据所述瑕疵区域的分析结果,重构图像中的瑕疵细节,使用图像重构公式:R=∫∫A(x,y)·φ(x,y,γ)dxdy生成瑕疵重构结果;

其中,φ(x,y,γ)是基于瑕疵特性调整的图像增强函数,γ是增强系数,R表示瑕疵重构结果。