Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin e eri ng   (IJ E C E)   Vo l. 10 , N o. 4 ,  Aug us t   2020 , p p.   4390 ~ 4399   IS S N:  20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v 10 i 4 . pp4390 - 43 99     4390       Journ al h om e page :  http: // ij ece.i aesc or e.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   Textur e classific ation o f fa bric d efects  usin g ma chine l earnin g       Ya s sine B en  S alem,  M oham ed Naceur  Ab delkri m   Engi ne eri ng  S ch ool  of  Gab es,   Univer sit y   of  Gab es,   Tun isia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   N ov  25 , 201 9   Re vised  Feb 2 9 ,   2020   Ac cepte d  Ma r   9 , 2 020       I n   t h i s   p a p e r ,   a   n o v e l   a l g o r i t h m   f o r   a u t o m a t i c   f a b r i c   d e f e c t   c l a s s i f i c a t i o n   w a s   p r o p o s e d ,   b a s e d   o n   t h e   c o m b i n a t i o n   o f   a   t e x t u r e   a n a l y s i s   m e t h o d   a n d   a   s u p p o r t   v e c t o r   m a c h i n e   S V M .   T h r e e   t e x t u r e   m e t h o d s   w e r e   u s e d   a n d   c o m p a r e d ,   G L C M ,   L B P ,   a n d   L P Q .   T h e y   w e r e   c o m b i n e d   w i t h   S V M ’ s   c l a s s i f i e r .   T h e   s y s t e m   h a s   b e e n   t e s t e d   u s i n g   T I L D A   d a t a b a s e .   A   c o m p a r a t i v e   s t u d y   o f   t h e   p e r f o r m a n c e   a n d     t h e   r u n n i n g   t i m e   o f   t h e   t h r e e   m e t h o d s   w a s   c a r r i e d   o u t .   T h e   o b t a i n e d   r e s u l t s   a r e   i n t e r e s t i n g   a n d   s h o w   t h a t   L B P   i s   t h e   b e s t   m e t h o d   f o r   r e c o g n i t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n   a n d   i t   p r o v e s   t h a t   t h e   S V M   i s   a   s u i t a b l e   c l a s s i f i e r   f o r   s u c h   p r o b l e m s .   W e   d e m o n s t r a t e   t h a t   s o m e   d e f e c t s   a r e   e a s i e r   t o   c l a s s i f y   t h a n   o t h e r s .   Ke yw or d s :   Im age p r ocessi ng   Ma chine  le a rn i ng   Patt ern   recog ni ti on   Textu re a naly sis   Wove n fab ric  def ect s   Copyright   ©   202 0 Instit ute of   Ad v ance d  Engi ne eri ng  and  Sc ie n ce .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Yassine  Ben  S al e m ,   Nati on al   En gine erin g  S c hool  of G a bes,   Un i ver sit y o f Gabe s,   Road  O m er Ib n  El kh at ta b, Z r ig, Uni ver sit y  of G a bes, T un i sia  County  60 29, T unisi a, T N.   Em a il :  ben sal em y73@ ya ho o.fr       1.   INTROD U CTION   In   orde r  to  m ai ntain  the  hig h  qual it y  stan da r ds   est abli sh e d  f or   t he  cl oth in g  in dus try ,  Texti le   m anu fact ur e rs  h ave  to  m on it or  the  qu al it y  of  their  products.   Ther ef ore,  te xt il e  qu al it y  cont ro l  is  a  key  factor   for  the  i ncr eas e  of   c om petit i ven e ss  of  thei r   com pan ie s.  T extil es  fau lt s  ha ve  tra diti on al ly   been   detect ed  by   hu m an  vis ual  insp ect io n;   sk i ll ed  wor ker   c ou l d  at   m o st  detect   and   dis ti ng uis h  70 %  of   al l  fa br ic   de fects.     The n,   s om e  def ect s  are  cl assi fied  as  re par a bl e  becau se   the y  can  be   proce ssed  t hroug h  s om e  us ual  ope rati ons   by  w orkers  an d  will   le ave  no   trace  after  t hat.  I n  the  oth e r  ha nd,  th os e  ir re par a ble  de fects   hav e  a  great   im pact   on   t he  qu al it y  of   cl oth   wh ic h  shou l d  be   el im inate d  in  pr oductio n  a nd  la te r  pic ked  out  as  m any  as  possible.  That’s   w hy  we   sho uld   w ork  on  an   a uto m at i cvisual  i nspect ion a nd  c on cei ve   a  syst em   to  su bs ti tute  t he  rol e  of   te xtil e w orke rs  and s urpas s  th ei r  abili ty  in  s pe ed  a nd acc ur a cy .   In   t he  past,  a   lot  of  wor k  has  bee n  done   focuse d  on  autom at ic   fab r ic   def ect   dete ct ion   [1 - 4] .     Fabri c  de fect  c la ssific at ion   ha s  not  ye t  at tract ed  a  wide  re search   interest .   Also,  it   is  ve r y  rar e  t hat  we   hav e   base d  on  th e  t extu re  of  ti ssue   in  t he  a uto m at ic   visu al   i ns pe ct ion   visu al iz at ion   des pite  the  a pp e ara nce  of  ne w   te xtu re m et hods i n  rec ent yea r s su c h  as  Feat ures E xtracted  fro m  Co - occ urr ence Mat rix  GLC M [5 - 7],  or  Local   Bi nar y patt er n LB P [8,   9]  or local  phase  qua ntiza ti on  L PQ  [10].   The  ob j ect   cl assifi cat ion   pro blem   is  div ide d  into  t wo   cat e gories :  featur e  ext racti on   a nd  cl assifi cat ion .  Fo r   the  cl assifi cat ion ,  m os t  re searche rs  us e d  the  ne ur al   net work  as  a  cl ass ifie r,   bu t  it   is  pro ve d  that  it   has  sh own  weak   perf or m ances  an d   a m on g  al l,  it   has  a  too - l ong  r unning  ti m e   [1 1].   All  the  res earc h  works  are   ba s ed  on  thr ee  a ppr oach es:   spe ct ral,   sta ti sti c al ,  an d  m od el - base d.  T he  st at ist ic al   app r oa ches,   te xtu re  featu re s  extracte d  from   co - occ urre nce  m at rix,   m ean  an d  sta nd ard   dev ia ti ons   of   s ub  blo c ks  [12],   autoc orrelat ion  of   im ages  or   su b - im ages  [13],  an d  Ka r hum enLo e ve  tra nsfo rm   hav e  be en  use d  for  the   fabric   def ect s   detect ion   [ 14 ] .   In   [ 15] ,   Bodnar ovaus e  the  norm al ized   cr os s - co rr el at ion   f unct ions   for  def ect s  detect io n  of   te xtil e  fabr ic s.   Ma n y  m od el - base d  te c hn i qu e s  for  f abr ic   de fect  de te ct ion we reexi ste d,   for  exa m ple,    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g   IS S N:  20 88 - 8708       Text ur e cl as sif ic ation of f abric  d ef ect s  us in g ma c hin e  lear ni ng   ( Ya ssi ne  Be n Sa le m )   4391   Coh e n  a nd  al   [ 16 ]   us e d  a  Ma rkov  ra ndom   fiel d  (MRF)  m od el   f or  de fect  fa br ic s   inspe ct ion.  Ch en  a nd     Jai n  [ 17 ]   use d  a  structu ral  ap proac h  to  de te ct   def ect s  in  im ages  ba sed  on  te xtu re.  I n  [ 18]   they   i m ple m ented  a n  MRF - base d  m et hod.  F i n a l l y ,   T a j e r i p o u r h a s   u s e d  l o c a l   b i n a r y  p a t t e r n s   ( L B P ) ,  t h i s  m e t h o d  i s   k n o w n  t o   b e  a   h i g h l y   d i s c r i m i n a t i v e   t e x t u r e   o p e r a t o r   [ 1 9 ] .   I n   t h i s   p a p e r ,   w e   b u i l d   u p o n   p r e v i o u s   w o r k   t o   e s t a b l i s h   a   c o m p a r a t i v e   s t u d y   of  t h r e e   m e t h o d s   b a s e d   o n   t e x t u r e :   L B P   m e t h o d ,   t h e   c o - o c c u r r e n c e   m a t r i x   m e t h o d ,   a n d   L P Q   m e t h o d .   W e   c h o o s e     t h e   S V M   c l a s s i f i e r   t o   b e   c o m b i n e d   w i t h   t e x t u r e   m o d e l s ;   i t   i s   k n o w n   t o   b e   s u i t a b l e   i n   t h i s   c a s e   [ 2 0 ,   2 1 ] .       2.   RESEA R CH MET HO D   In   m any  ap plica ti on s,es pe ci al ly   in  industrial   su r face  in sp ect ion ,te xture  a na ly sis  is  an  i m po rta nt  issue   in  im age  pr oc e ssing,  m edical  i m aging   [5 ] ,   con te nt - based  i m age  retrieval   rem ote  sensing  [ 8],  a nd  doc um ent   segm entat ion ,   et c.   Since  the  acqu isi ti on  of   i m ages,  or ie nt at ion   can  be  a   pr oble m .  In   the  past,   s om e  te xtu re   analy sis  m et ho ds   ha ve  not  co ns ide red   this ,  bu t  rece ntly   an  increasin g  am ount  of   at te nti on   has  bee n  gi ven   to  inv a riant  te xt ure  a naly sis  tha t’s  w hy  m any  m et ho ds   for  r otati on  in var ia nce  ha ve  been  pro posed .  We   note   m any  ap pr oac hes  f or  te xtur e  analy sis,  w hich   can  be  cl assifi ed:  sta t ist ic ,  structur a l,  m od el - base d  an d  trans form - based   m et ho ds   F i gure  1 .   W e   h a v e   e l a b o r a t e d   o n   a n   a l g o r i t h m   b a s e d   o n   t h e   o r g a n i g r a m   p r e s e n t e d   i n   F i g u r e   2 .   T h e   t r a i n   a n d   t h e   t e s t   f e a t u r e   v e c t o r s   o b t a i n e d   a r e   i m p l e m e n t e d   i n   t h e   s u p p o r t   v e c t o r   m a c h i n e   c l a s s i f i e r .           Figure  1.   Text ur e  an al ysi s m et hods           Figure  2 .   Cl assifi cat ion  alg ori thm   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  4 ,  A ugus t   2020 :   4390 - 4399   4392   2 .1 .    LB P me t ho d   Ti m oO j al a  has   introd uced  th e  first  LBP  op erator  in  2002,   wh ic h  is  e valuated  us   a  rob us t  m ean  of    the   te xture  des cripti on  of   im a ges  [22].   In  L BP,  the  pixe ls  are  la bels  by  t hr es holdin g  t he   3× 3  neig hbor hood  of   each  pixe l  with  the  center  va lue,  the  res ult  is  a  bin ary  num ber .  Finall y,  the  histo gr am   of   the  la bels  will   be   enter as  a te xture  descr i pto r , se e Fig u re  3.           Figure  3. T he   histo gr am  o f  t he  labels       L at er ,  t his  LB P  was  e xten de d  by  us in g  nei ghbour hoods f or  m any  siz es  [2 2 ] .  If   we  use a  bi - li near ly   interp olati ng   a nd   t he  ci rc ular   neig hbo urh oods   of  the  pix e l  values,   we  c an  al low   a ny  nu m ber   of   pixe ls  in    the  nei ghbo urh ood   a nd  ra diu s .  So   we  obta in   a  ne w  exte ns i on of   the  LBP   cal le d  unifo rm   patte rns.  T he  LBP  op e rato r  is  cal le d  un i form   if  it   con ta ins  at   m os t  two  transiti on s  (b it wi se)  from   0  to  1  or   vice  vers a  wh e n    the b i nar y st rin g  is c onside red ci rcu la r .   A  is   t he   histo gr am  o f  la bele d  im age  M( x, y) ,   it  can be  def i ned as :       (1)     w he re   n :  nu m ber   of  la bels  pro du ce d by the  L BP ,   a nd  I       (2)     A   is  the   hist ogram   and   repres ent  t he   distri buti on  of  t he  l oc al   m ic r o - patte rn s   of  t he  te xtu re   im age.   ( R,  P)   are     the t w o param e te rs  in t his h is togram ,  P   is t he  points  ( sam pling)   on a  circl e  r adi us   R  see  F ig ure  4 .   T he fe at ur es  vecto r  of  t he hi stogram fo rm ed  will  b e t he  i nput v ect or for  th e SV M cl as sific at ion   ste p .           Figure  4.   Th re e circula r neig hborh oods :   ( 1,  6), (1,  8), (2, 1 6)       2.2.   GL CM  meth od   T he  Gr ay - Lev el   Co - Occurre nce  Ma trix  ( G LCM )  is  the  se cond  te xtu r e  a naly sis  m e tho d  te ste d   in  t his   work.  It  base d  on  an   e xtracti on  of  the   te xtur e  m easur ed  fro m   an  i m age.  T her e   are   t hree  par am et ers  va r ie d  in  this  m et ho d:  the  distance  D  wh e r e D is  the  distance  betwe en  tw o  pix el s,   the  an gle  θ ,   it   is  the  an gle  be twee n  tw o  directi on s ,   and   the  offset  [22,   23 ].   For  θ,   Ther e  are  f our   directi on s:  θ   =  0 ° ,  θ   =  45 °,θ   =  90 °   an d  θ   =  135 °   sh ow n  i n   Fi gur e  5 .    We  de fine   the  offset  par a m et er:of fset=  ( 0  D,   - D  D, - D   0,  - D  – D).   I n   o u r   w ork ,   w e   n o t e   t h a t   w e   d e t e c t   a   s e c o n d   p a r a m e t e r   t h a t   a f f e c t s   t h e   r e s u l t   o f   c l a s s i f i c a t i o n   i t   i s   t h e   n u m b e r   o f   g r a y - l e v e l s :   t h e   N u m l e v e l s .  W e   w i l l   d e m o n s t r a t e   t h a t   t h i s   p a r a m e t e r   i s   v e r y   i n f l u e n t i a l   i n   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   r e s u l t s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g   IS S N:  20 88 - 8708       Text ur e cl as sif ic ation of f abric  d ef ect s  us in g ma c hin e  lear ni ng   ( Ya ssi ne  Be n Sa le m )   4393       Figure  5. GLC M par am et ers       All t he values   of G LCM   M mn   sh oul d be norm al iz ed.   T han GL CM  is ex pr es sed by:       (3)     The  ori gin   of   GLCM  is  the  pap er  [ 23 ] ,  Haral ic k  propose d  14   dif fe ren t  sta ti sti cal  feature s  in  order   t o  est i m at e  the  si m i la rity   in  th e  te xtu re  im a ge .  We  ha ve  te ste d  al l  the  14   featu res  an d  we  c on c l uded  tha t     the  m os t  sign if ic ant  on es  a re  4  featu res  e xpr essed  i n  T a ble   1,  a nd  the n  w e  f or m   the  G L CM   feature s  ve ct or .   We  co ns i der   an  im age  wit h  ( N×N)  dim ensio n,   wh e re   m,n   f or m ed  the   co ordina te s  of   the  G LCM     co - occ urren ce   m at rix,   an d  C mn   is t he  c orres pondin g  el em ent o f  ( m,n) .       Table  1 Harali ck’ s  p a ram et ers   Featu res    Fo r m u la   Co n trast   1 0 1 0 2 . ) ( N m N n mn C n m C ON   Co rr elatio n   mn N m N n y x y x C CO R 1 0 1 0 ) 1 )( 1 (   Ho m o g en eit y   1 0 1 0 1 N m N n mn n m C E N T       An g u lar  Seco n d   Mo m en t   1 0 1 0 2 N m N n mn C A S M       2.   3 .  LPQ  met ho d     The  thir d   m e th od   is  (LPQ )   L ocal  Ph ase  Q ua ntiza ti on . It  is  base d  on   local i ze  of the  phase  inf or m at ion   extracte d  us in g  the  2 - D  D FT   or   in  othe r   wa y  we  can  say   i t  us es  a  Fo uri er  trans form   in  a  sh ort - te rm   (S TFT )   com pu te d  ove r   M - by - M  nei ghbo rho od rectangula r .   I t  was  us e d   on  the  blu r  in va riance  pro per ty   o f  the  Four ie r   ph a se s pectr um  [ 10 ] . x is  the  pix el   posit ion   of the im age  f ( x) d e fine d by:       (4)     Wh ic h    is  the  basis  vect or   of  the  2 - D  DF T   and   u  is  the  f reque ncy,  an d    is  ano the r  ve ct or   co ntaini ng   (M×M )  i m age  sam ples  fr om .  As  it   can  be  noti ced  from   (4 ),  an  eff ic ie nt  w ay   of   im ple m e nting   t he  STF T  is   to use  2 - D  c onvo l utions:       f or  all   u.   (5)     C o m p u t a t i o n   c a n   b e   p e r f o r m e d   u s i n g   1 - D   c o n v o l u t i o n s   f o r   t h e   r o w s   a n d   c o l u m n s   s u c c e s s i v e l y   s i n c e   t h e   b a s i c   f u n c t i o n s   a r e   s e p a r a b l e ,   I n   L P Q   o n l y   f o u r   c o m p l e x   c o e f f i c i e n t s   a r e   c o n s i d e r e d ,   c o r r e s p o n d i n g   t o   2 - D   f r e q u e n c i e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  4 ,  A ugus t   2020 :   4390 - 4399   4394     (6)     a   is a  scala r fre qu e ncy  belo w  t he first zer o  c r os sin g of    that  sat isf ie s the c onditi on :     ∠ G ( u) =  ∠ F ( u) for  al l  H ( u)  ≥ 0    l et     a nd     (7)     Im {.} an dRe{. }return im agin ary an d real  pa rts of a  co m plex nu m ber ,  r es pe ct ively .   The  c orres pondin g 8 - by -   tran sform at ion  m a t rix  is :       The n        (8)     Fo r  eac h  pix el   po sit io n  t his r e su lt s in  a  v ect or:       (9)     We  m ark   the  sign s  of   t he  r eal   in  F(x)  a nd  im aginar y  in  F(x )  an d  w e  record  t he  ph a se  inf orm a ti on   in   the F ourier c oe ff ic ie nts  by  us i ng a sim ple scal ar qua ntiza ti on .           w he re  g j   is t he j  c om po ne nt  of the  ve ct or:  G( x) = [ Re { F(x)} , I m {F(x)}]   q j   are   the  integ er  values bet w een  0  a nd  25 5 usin g  L PQ :       (10)     Finall y we  ob t ai n  a  featu re  ve ct or  i n put f or t he  cl assifi cat io n ph a se.     2.   4. Cl as sific ati on ph as e   We  us e  m achine  le ar ning   an d  pr act ic al ly   the  m ulti - cl ass  SV M   as   a  cl a ssifie r  for  t his  stu dy  [ 24] .    The  m ai n  idea  of  The   S VM   cl assifi er  is  to  ob ta in   a  f unct ion  f( x )   wh ic h  determ ines  the  optim al   hyperplan e   that  separ e  t he   diff e re nt  cl asses’  zo nes .  W e  ob ta in  t his  hy pe rp la ne  w he n  it   m anag ed  to  s epar at e  tw o  cl asses ,   or   m or e,  of  in put  data  po i nts  s how n  in   Fig ure  6 .  M   re pr e se nts   the  distanc e  from   the  hype rp la ne  to  t he  cl os est   po i nt  f or  both   cl asses  of  data  po i nts.   In  orde r  to  m axim iz e  t he  m arg in  M,   we  c on si der    and  the   c onditi ons   of  the  pro blem   will  b e  wr it te n:       (11)     w he re:   w :   a  vecto r def ining t he b oundary,   n :  num ber   of  i nput  of d at a  of  SV M,    b :   a scal ar  thre sh ol d value .   :   input data  poi nt,    T he o pti m al  h yper plane   pro bl e m  o f SVM, f( x ) :       (12)     :   support  vecto r havi ng no n - z ero La gra ng e   m ul ti plier  and  it   sh ould   be   us        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g   IS S N:  20 88 - 8708       Text ur e cl as sif ic ation of f abric  d ef ect s  us in g ma c hin e  lear ni ng   ( Ya ssi ne  Be n Sa le m )   4395       Fig ure   6.   O ptim al  sep arati on  hype rp la ne of SVM       In   this  case  w e  can  no te   that   there  are  m or e  than  two   ty pe s  of   m ulti - cl a ss  cl assifi ers  in  this  SVM   al gorithm .  The  first  is  cal le d   on e  ag a inst  al l  and   the  oth e r  is  cal le d   on e   again st  one .  We  ha ve  com par e d    the  pe rfor m ance  of   the  t wo   ty pes.   T he  ty pe  on e  agai ns t  on e   need s  t o  co nst ru ct   one  cl assi fier  f or   t wo   a rbi trary  cl asses,  i.e.  k( k - 1) /2   cl assifi ers  al l  to gether.   F or   O ne  ag ain st  all   trai ns  k   cl assifi ers  ( k   is  the  nu m ber   of   cl asses).  I n  tha t  case ,   the  cl as sifie r  trie s  to  separ at e  the  cl ass  i   fr om   the  rest.  Then   the  two - cl ass  cl assifi ers   evaluate  t he  i nput  data  a nd  vote   on   their   cl asses.   In  th is  stud y,   we   ha ve   wor k ed   w it h  a  to olbo x  nam ed  ‘ sim pl eSVM ’ in  Mat la b  [ 25 ] .   We ca n  c oncl ude that i t i s a   si m ple an d  ef fici ent  to olbox .       3.   DA T ABA SE   In   19 95,  the  Tech nische U niversi tt   Ha m burg el ab or at e d  a  database  sp e ci al   te xtil e   te xtu re  im ages   nam edTI LD A  [26] ,  w hich  co ns ist s  of   8  dif f eren t  cl asses  of  w ov e n  fa br ic .   T he  hardest  c ase   in  this  database  is   that  the  or ie nt at ion   of  the  te xtil e  is  no t  known.   It  is  an  i m po rtant  te st  of   the   r obust ne ss  of   our   ap proac h.   In  our  stu dy,  we  ha ve  inclu ded   a  ne w  cl as s  nam ed   “No   Def ect ”.   T he  r esults  show  th at   this  cl ass  reg ar de d  as   th e b e st avail a ble one.  I t  pr e s ents m any for m s r el at ed  to the tex t ur es  ana ly sis and   rec ogniti on   Fig ur e  7 .             Figure  7 .   4 w oven  f a br ic   de fe ct s class       4.   RESU LT S  AND A N ALYSIS   We h a ve  ch os e n  to use 5  cl ass es o f wove n  fa br ic  d e fects , “ Ho le ”, “ Kink”,  Mi ssing  w e ft”, “o il  sati n” ,   and   “ No   de fect ” ;  each  cl ass  c on ta in s  100  im ages :   20  im ages  fo r   trai ni ng  and   80   f or   the  t est .  In   total ,   w e  hav e  us e d 500 s am ples f r om   the  TI LDA da ta base  see Table  2 .   T he  sam ples are   picking  ra ndom ly .   I n   o r d e r   t o   c o m p a r e   t h e   t h r e e   p r o p o s e d   m e t h o d s   i n   r e s o l v i n g   t h e   p r o b l e m   o f   c l a s s i f i c a t i o n   o f   w o v e n   f a b r i c   im a g e s ,   w e   h a v e   s t a r t e d   w i t h   t h e   G L C M   o n e .   I n   F i g u r e   8 ,   w e   p r e s e n t   t h e   p e r f o r m a n c e s   o f   c l a s s i f i c a t i o n   us in g    the  f ollo wing GLCM  pa ram et er s   (c ontrast ,   energy,  hom og eneit y,  c orrelat ion )   an d  vary ing   the   offset   value s.   The  res ults  of   cl assifi cat ion   presente d  in   F ig ur e  8  s hows  th at   the  con trast   giv es  a  bette r  cl assifi cat ion   r esult  with  92%  c ompare d  to  oth e r   par am et ers:  ho m og eneit y,  energy,  an d  c orrelat ion s.   With   the  GLCM  m et hod    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  4 ,  A ugus t   2020 :   4390 - 4399   4396   we  rem ark   t hat  we  obta ined   the  best  pe rce ntage  of   t he  s ucc essfu l  cl assi fied  im ages  is  9 8.2 5%.   It  is  ob t ai ne d  with  the   co uple   ( offset , N um le vel s ) = ( 6,   3),  a nd  the   r unni ng  tim e  is  about  44. 84  sec onds   a s  sho wed  in  Figure   9  and T a ble 3.       Table  2 .   Desc riptor f eat ur es   Featu res   N u m b e r  o f   trainin g  f eatu res   Nu m b e r  o f   testin g  f eatu res   No  def ect ( ND )   20   80   Ho le   20   80   Kin k   20   80   Oil satin  ( OS)   20   80   Missin g wef t(M W )   20   80           Figure  8.   Cl assifi cat ion   perfor m ance of th e  GLC M par am et ers  a nd   va rio us   values  of  offset s   an d  N um le vel s           Figure  9 .   Com par is on of clas sific at ion   perf orm ance b et wee n  the  th ree  m eth ods       Table  3.  Cl assi ficat ion   pe rform ance of th e  GLC M m e tho d   GLCM   (level, of f set)   Clas s”OS”   Clas s”MW ”   Clas s”Ho le”   Clas s”k in k ”   Clas s”ND”   Ti m e   (seso n d )   Res u lt   GLCM (2,3 )   95   9 6 .25   8 3 .75   7 8 .75   100   4 5 .35   9 0 .75   GLCM (4,3 )   100   95   9 6 .25   90   100   5 3 .36   9 6 .25   GLCM (6,3 )   100   9 8 .75   95   9 7 .5   100   4 4 .84   9 8 .25   GLCM (2,5 )   9 8 .75   9 6 .25   9 1 .25   3 6 .75   100   6 9 .35   90   GLCM (4,5 )   6 8 .75   100   8 3 .75   50   15   6 9 .88   6 3 .5       W it h  the   LBP  m et ho d,  we   va ried  tw o  pa ra m et ers  (R,  P )  and  we  obta in ed  99.75  %   as  the  best  res ult  per ce ntage   il lu s trat ed  in   T abl e  4.   We  note   that  this  resu lt   i s  obta ined   wit h  LBP  m et hod  an d  wit h  the  couple   (1,  16)  a nd  in  a  r unning  ti m e   eq ual  to  474.4 9  sec onds.  We  can  c on cl ude  t hat  the  pe rcen t age  of  this  m eth od  i s   higher  tha n  the  G LCM   wh il e t he di sad va ntag e it  is long  run t i m e sh own  i n  Fig ure  10 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g   IS S N:  20 88 - 8708       Text ur e cl as sif ic ation of f abric  d ef ect s  us in g ma c hin e  lear ni ng   ( Ya ssi ne  Be n Sa le m )   4397   Table  4.   Cl assi ficat ion   pe rform ance of th e  L BP m et ho d   LBP(R,  P)   Clas s”OS”   Clas s”MW ”   Clas s”Ho le”   Clas s”k in k ”   Clas s”ND”   Ti m e  ( ses o n d )   Res u lt   LBP(1,4 )   9 3 .75   9 2 .5   9 6 .25   95   100   1 1 .69   9 5 .5   LBP(2,4 )   7 8 .75   9 8 .75   95   9 1 .25   100   1 0 .7   9 2 .75   LBP(1,8 )   100   9 8 .75   9 1 .25   9 6 .25   100   1 6 .18   9 7 .25   LBP(5,8 )   6 7 .5   100   90   8 1 .25   100   1 5 .7   8 7 .75   LBP(1,1 6 )   9 9 .75   100   100   9 8 .75   100   4 7 4 .49   9 9 .75           Figure  10 .   C om par is on   of ru nn i ng tim e  of  t he  th ree  m et hods       W it h  t he  LP Q  m et ho d ,   we   obta in  us  a  resu lt   with  t he  c om bin at ion  of   the   f our  par am et ers  ( win_siz e ,   decor,   f req ste m ,  and   m od e) = (3,1,2 ,h)  a nd  the  res ult  is  a bout  90. 5%  s ho wn  in  Ta ble  5 .   This  m et ho d  s ee m s  to   be  le ss  acc ur at e  than  t he  tw o  oth e r  m et ho ds.  The   detai le d  pe rce ntage  of  co rr ect ly   cl assifi cat ion s  for   ea ch   m et ho d  is  il lus trat ed  in  Fi gur e  7.   We  no ti ce   that  the  im age s  with  no   defe ct s  ‘ND’   a re  e asi er  to  cl assif y  than  the  ot her s .  F urt her m or e,  the   m et ho d  LBP  pro vid es   a  good   cl assi ficat ion   that  reac hed  98. 75%  wit h  a  sh ort   tim e 1 6. 18s . W e can sa y t hat t he GLCM  m eth od ca n give  a  good classi fica ti o n rate  but  with a lon ger tim e.   The  LP Q  m eth od  is  cha racteri zed  by  it s  sh ort   run ning  ti m e  and   it s  cl a ssific at ion   rate   lower   th a n    the  ot her   t ec hniq ues  pr eci sel y  of   t he  "H ole "  cl ass.   A noth er  im po rtant  r esult  co ncerni ng  the  S VM  c la ssifie r  al gorithm   is  determ ined;  m or e  det ai le d  res ults  are  pr ese nt ed  in  F igure  11.   The  ap pro ach  "1 vs 1"  inc reases     the  cl assifi cat i on   rate  m or e  than  the  “ 1vsal l” .  For  ex am ple ,   the  LBP  m e t hod  with  par a m et ers  (1 ,  16 )  le ads  t o  99.75% , whe re as w it h t he  a pp ro ac h  “ 1vsal l”   we ob ta ine d 9 9.2 5  % .     Table  5.  Cl assi ficat ion   pe rform ance of th e  L PQ  m et ho d   LPQ   (wins ize,   d ecor,f reqs te m , m o d e)   Clas s   ”OS”   Clas s   ”M W ”   Clas s   ”Ho le”   Clas s   ”k in k ”   Clas s   ”ND”   Ti m e   (se so n d )   Res u lt   LPQ( 3 ,1,1 ,h)   8 8 .7 5   100   80   9 2 .5   100   2 3 .03   8 6 .25   LPQ( 3 ,1,2 ,h)   9 6 .25   100   5 1 .25   95   100   2 2 .36   8 8 .5   LPQ( 3 ,1,3 ,h)   90   100   5 2 .5   95   100   2 3 .25   8 7 .5   LPQ( 9 ,1,1 ,h)   9 2 .5   100   4 8 .75   8 7 .5   9 8 .75   2 3 .26   8 5 .5   LPQ( 9 ,1,2 ,h)   90   100   4 8 .75   8 8 .75   100   2 2 .81   8 5 .5   LPQ (9,1 ,3,h )   100   50   50   8 8 .75   100   2 3 .66   8 6 .25           Figure  11.   C om par ison   of p e rfor m ance b et ween t w o  m ult ic la ss “1 vs  1” a nd “1vs  all ”     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :   20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  4 ,  A ugus t   2020 :   4390 - 4399   4398   5.   CONCL US I O N   We  ha ve  st udie d  the  prob le m   of   aut om ati c  cl assifi cat ion   of  the  w ov e n  fa br ic   def ec ts  base d  on   te xtu re   of  t he  i m ages .  T he  presente d  wor k  co ns ist s  on  a   com par at ive  s tud y  of  th ree  diff e re nt  ap pro aches:  GLCM,  LBP   and   LP Q.   Using  t he  G LCM   m et ho d,  a fter  stu dyin g  the  diff e re nt  sta ti sti cal   featur e s,     we  c on cl ud e   that  only   4  are  the  m os t  sign i ficant  Co ntrast ,  H om og eneit y,  co rr el at i on,  a nd  ene r gy.  T he   bes t   on e   is  the   co nt rast.   W it h  t his  m et ho d,  we   re m ark   that  t he  best  perform ance  res ult  ofcl as sific at ion   is  a bout  of  98.25%  with  a  44 . 84  seco nds  runn i ng   ti m e .   W it h  the  LBP  m et ho d,   bas ed  on  the  pro per ty   of   local   i m age  te xtu res   a nd  th ei r  o cc urre nce   histo gram ,  we  obta ine d  97.25  %   as  t he  bes t  resu lt   pe rcent age  with  a   r unni ng   tim e abo ut  16. 18 sec onds   only .   The  thir d  m et ho d  LPQ   is  bas ed  on  local   fr e qu e ncy  coe ff ic ie nt;  it   sh ow e d  no t  bad   res ults  with  88 .5%   perform ance  and  22. 36  sec onds.   T he  e sta b li sh ed  st ud y  pro ves  t hat  S V M  is  a  su it a ble  cl assifi er  for   su c h  pro blem s.   A  TILDA  databas e  is  us e d  to  te st  our  al gorit hm .  So m e  def e ct s  wh ic h  are  easi er  to  cl assi fy  than   oth e rs,   for  exa m ple,  un relat ed  co r pu s ,  hole ,   and   oil  sat in  a re  easi er  to  cl a ssify.  I n  co ncl us io n,   we  rem ark   t hat  LBP  m e tho d  i s  the  best  m e thod  f or   t his  pro blem   of   reco gnit ion   a nd   cl assifi cat ion  wove n  de fect s,  it   is  char act e rized a lso  by go od ru nn i ng tim e       REFERE NCE S   [1]   Kum ar,   Aja y ,   “ Com pute r - vision - base d  fab ri c  de fec t  d et e ction:  A  surve y , ”   IE E E   Tr ans.   Ind.   E le c tron,   vol .   55 ,     no.   1 ,   pp .   348 - 3 63,   2008 .   [2]   Xie,   Xi anghua ,   “ A  rev ie w  of  r ec en t  adv anc es  in  surfac e  def ect  detec t ion  usin g  te xtur e  an aly s is  te chn ique s , ”  ELCVIA : E lectr onic   le t te rs   on  c omputer  vi sion   a nd  image  ana ly s is ,   vol .   7 ,   no .   3 ,   pp.   1 - 22 ,   2008 .   [3]   Murino  V.,  Bice go  M.  and  Ross i  I.  A,   “ Stat isti c al   cl assifi cation  of  raw  te xt il e   de fec ts , ”  Proceedi ngs  of  ICIP’ O4 ,   vol.   4 ,   pp .   311 - 3 14,   2004 .   [4]   Tsai   I .   S.,  Li n  C .   H.,  and  Li n  J. - J ,   “ Appl y ing  an  art if ic i al   n eur al  net work  to  p at t e rn  rec ogn it ion  in   fab ri c  def ec ts , ”   Text ile  Re search   J ournal,   vol .   65 ,   no .   3 ,   pp .   123 - 130,   1995 .   [5]   Y a h i a   S . ,   B e n   S a l e m   Y . ,   a n d   A b d e l k r i m   M .   N . ,   “ M u l t i p l e   s c l e r o s i s   l e s i o n s   d e t e c t i o n   f r o m   n o i s y   m a g n e t i c   r e s o n a n c e   b r a i n   i m a g e s   t i s s u e ,”  1 5 t h   I n t e r n a t i o n a l   M u l t i - C o n f e r e n c e   o n   S y s t e m s ,   S i g n a l s   a n d   D e v i c e s ,   p p .   2 4 0 - 2 4 5 ,   2 0 1 8 .   [6]   Yahia   S. ,   Ben   Sale m   Y.,   and  Abdelkr im  M.  N.,   “ Anal y sis  o f  3D  te xtu res  b ase d  on  f ea tur es  ext r ac t ion   ”.  15 th   Inte rnational   M ult i - Conf ere nc e on Sy stems,   Sign als an d  Dev ices,   2018.   [7]   Nanni  L.,  Lu m ini   A.,   Brah nam  S.,   “ S urve y   on  LBP  b ase d  te x ture   d e script ors  for  i m age   proc essin g, ”     Ex pert   Syste ms w it h  Appl i cat ion s,   vol. 39, no. 3, p p.   3634 - 3641 ,   2 012.   [8]   Chai re t  R. ,   B en  Sale m   Y.,  and   Aoun  M.,  “ Feat ur es  ext r ac t ion  an d  la nd   cov er  c las sific at ion   using   Senti n el   2   da ta , ”   19th  Inte rnat ion al  Confe ren ce   o n  Sci en ce s  and   Techni ques  of  Aut omatic   Co n t rol  and  Computer  Engi ne ering,     pp.   497 - 500 ,   20 19.   [9]   Ben  Sale m   Y. ,   and  Sale m   Nasr i,   “ W oven  fab r i c  def ec ts  d et e ction  base d  on   texture   cl assifi ca t i on  al gori thm , ”     8th  Int ernati onal   Multi - 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In t J  Elec  &  C om p  En g   IS S N:  20 88 - 8708       Text ur e cl as sif ic ation of f abric  d ef ect s  us in g ma c hin e  lear ni ng   ( Ya ssi ne  Be n Sa le m )   4399   [22]   Ojal a ,   T.,  Pie ti k äi nen ,   M.,   and  Mäe npää,  T . ,   “ Multi resolution  gra y - sca l e  and  r ota ti on  inva ri ant  te xture   class ifi c a ti on   with  local  bin ar y   pa tterns, ”  I EEE  Tr ansacti ons  on  Pa tt ern  Analysis  and  Mac hi ne  Intelli g ence,   vol.   24,   no .   7 ,    pp.   971 - 986 ,   20 02.     [23]   Hara lick,   R .   M.,  Shanm ugam,  and  K.,   Dinstei n ,   I . ,   “ Te x tura l  f eat ure s  for  image  c la ss ifi c at ion ,”  I E EE   Tr ansacti ons  on  systems,  man,   and  c ybe rne ti cs ,   vol. 3, no. 6,  pp.   610 - 621,   19 73.   [24]   W ang  Z.,  Xue   X . ,   “ Support  Vec t or  Mac hin esApplicat ions, ”   Sprin ger ,   2014 .   [25]   Gaë lle,   L.,  C anu ,   S., Vishw ana th an  S.V.N. ,   Ale x ande r, S.  J. ,   and  Chat topa dh y a y ,   M.,   “ Boît e   à   outils   SV M sim ple   et   rap ide , ”   Revue   d 'int ellige n ce artific i el l e,   vol .   19 ,   no.   4 - 5 ,   pp .   741 - 767,     2005.   [26]   W orkgroup  on  T ext ure   Anal y sis  of  DF G,  TIL DA   te x ti l e  t ext ur e  d at ab ase ,   1996   htt p://lm b. infor m at ik. uni - fr ei bu rg. de/ r ese ar ch/ df g - te xtur e/ t il da       BIOGR AP H I ES   OF  A UTH ORS       Yas sin e  ben  S ale m   was  born   in  Gabe s   ( Tun isia )  on  1973 .   He  bega n  teac h ing  at  Tuni si a  Univer sit y   in  1999  in  the   «  H ighe r  Instit ut e  of  Te chnol og ic a l  Studie s  of  So uss e - ISETSo» .     He  rec ei v ed  the  Stat e  Doctor a te  in  2011  at   the   Univer sit y   o f  Sfax.   Since   2 013  he  has  bee n  an   As socia te   Profes sor  in  computer   scie nc e  at   the   “ Nati ona l  School   of  Engi n ee rs  of   Gabe s  – ENIG”,   Univer sit y   of  Gabe s,  He  is  the   m ember  of  the   Resea rch   L abor at or y   «   Modeli ng,   Anal y s is  and   Control   S y st ems - MA CS - LR16E S22  ( ww w.m ac s . tn ).   He  has  dir e ct ed  m ore   tha n  50  Engi ne eri ng  proje c ts a nd   m aste r and  3   the s es.         Mohame d  Nac eur  Ab delkri m   was  born  in  G abe s  (Tun isia )   o n  1958.   H e  b eg an  t eachi ng  a t  Tuni sia  Univer si t y   in  1981  in  the  «  Nati onal   School  of  Engi nee rs  of   Tuni s  –   ENIT » .   He  rec ei ved   the   Sta te   Do ct o rat e   in  2003 .   S inc e  200 3  he   h as  bee n   a  Profe ss or  in  Autom at ic   Con trol   at     the   “ Nati ona l  School  of  Engi n e ers  of  Gabe s  – ENIG”,   Univer sit y   of  Gabe s .   He  is  the   Hea d  of   the   Rese arc h  La bora tor y   «   Modeli ng,   Ana l y sis  and  Con tr ol  S y stems - MA CS - LR16E S22   ( ww w.m ac s.tn )  with  about   100  r ese arc h ers.   He  h as  m ore   tha n  50  publi c at ions  and   m ore   tha n  200  comm unic at ions .   He   has  di recte d   m ore   th an  50   T hesis     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.