基于机器视觉的实木地板在线分色识别算法

摘要

实木地板具有良好的美学性能,是室内装饰的优良材料。为了满足特定的室内装饰要求的艺术效果,实木地板的颜色需要协调,因此在生产过程中需要根据实木地板的颜色进行分类,以满足客户的个性化需求。然而,传统人工识别分选的方法受劳动强度、工作效率等因素制约,难以满足产业的发展需求。本试验基于机器视觉技术,对实木地板颜色的图像采集装置与识别分类算法进行了设计。首先,利用彩色CCD相机对3个颜色等级的实木地板进行图像采集,共获得了150幅木材图像,其中80%用来训练、10%用来测试、10%用来验证。然后,利用极限学习机ELM进行颜色分类,并比较不同优化算法的优化效果,如灰狼优化算法(GWO)、遗传优化算法(GA)、粒子群优化算法(PSO)。结果表明,利用灰狼优化的极限学习机(GWO-ELM)对3个颜色等级实木地板图像的识别准确率最高,分别为88.6%,86%和100%。考虑到实木地板的单块完整性,算法的分类结果能有效满足实际生产需求,为国内实木家居企业的智能化发展提供了一套行之有效的解决方法。