基于小波变换的表面缺陷自动检测系统设计开题报告

全文总字数：1322字

1. 研究目的与意义

纸张表面缺陷即纸病，是指在生产过程中一些造纸厂由于受到原料以及工艺制作的限制在纸张表面某些部位产生的不规则的缺陷。纸张的表面缺陷检测是一个很重要的过程，能够对纸张表面进行检测和分析，可以提高纸张生产的质量。随着科学技术的发展，我国的造纸工业也在朝高精度，高速度，高自动化的方式发展，但是我国的纸张表面缺陷检测在大多数的造纸厂里都是通过人眼检测实现的，传统的这种检测方法不但效率低，而且很容易出现误差。因此为了保证对纸张表面缺陷检测的准确率，如今我们在检测过程中主要通过小波变换来检测得到图像的信息。

小波在图像处理中具有很广泛的用途，小波变换是一种新的变换分析方法，它继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想，同时又克服了窗口大小不随频率变化等缺点，能够提供一个随频率改变的时间-频率窗口，是进行信号时频分析和处理的理想工具。它的主要特点是通过变换能够充分突出问题某些方面的特征，能对时间频率的局部化分析，通过伸缩平移运算对信号逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了Fourier变换的困难问题，成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。小波变换与Fourier变换相比，是一个时间和频域的局域变换因而能有效地从信号中提取信息，通过伸缩和平移等运算功能对函数或信号进行多尺度细化，解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。

2. 国内外研究现状分析

小波变换把数据或函数或算子分解成不同频率成分，然后研究每个与其尺度匹配的分辨率成分．这技术的先驱者均独立地在各自

不同的领域中开拓，得到很有用的结果。

在纯数学方面，1964年Calderon在调和分析中建立了Calderon恒等式，为后来连续小波变换的例子。工程学上Esteban和Galland1977年提出了QMF滤波器，后来Smith和Barnwell以及Vetterli1986年提出了具有精确重构特性的QMF滤波器．1985年法国大数学家Meyer开创性地构造了光滑的小波正交基，即Meyer基。突破了一直以来人们认为这样的基不存在的思维，Meyer在小波理论的发展史上作出了突出性的贡献．1986年Meyer及其学生Lemarie提出了多分辨率分析的思想，奠定了小波理论的分析基础为小波理论的深入发展作出了重要贡献．同时期，Mallat提出了多分辨分析的概念，建立了统一的小波分析数学理论，给出了与二次镜像滤波的联系。并在后来提出了Mallat算法。1989年Meyer出版了《小波与算子》宣告了小波理论这一新型学科的诞生。在这之后小波理论在许多领域成为研究的热点，可以说凡使用传统傅里叶变换的地方都可采用小波变换。

3. 研究的基本内容与计划

1. 学习小波变换的算法、思想；

2. 学习图像处理与应用；

3. 结合小波阈值去噪等方法对纸张图像进行边缘检测与缺陷分离，将干扰缺陷检测的信息排除；

4. 研究创新点

本设计与传统人工检测方式不同，通过小波变化来分析纸张表面缺陷，对纸张表面图像增强去噪，能够更准确有效的得到缺陷的信息。