基于計(jì)算機(jī)視覺的棉網(wǎng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、梳棉棉網(wǎng)質(zhì)量對(duì)成紗的條干、棉結(jié)雜質(zhì)、斷裂強(qiáng)度等各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，是反映棉網(wǎng)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的一個(gè)綜合性指標(biāo)。梳棉棉網(wǎng)的清晰度還可以反映梳棉機(jī)的機(jī)械狀態(tài)以及工藝參數(shù)是否合理。國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)都是通過目測(cè)來(lái)評(píng)估梳棉棉網(wǎng)的質(zhì)量，但目測(cè)法一般抽樣數(shù)量偏少，代表性不足，而且測(cè)試間隔時(shí)間較長(zhǎng)，反應(yīng)滯后，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械突發(fā)問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，使得建立基于計(jì)算機(jī)視覺的棉網(wǎng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)成為可能。采用在線檢測(cè)技術(shù)，可以實(shí)

2、現(xiàn)在線全樣地檢測(cè)和控制產(chǎn)品質(zhì)量，提高檢測(cè)準(zhǔn)確率和工作效率。目前僅有德國(guó)特呂茨勒公司的TC-NCT裝置可實(shí)現(xiàn)棉網(wǎng)中棉結(jié)在線檢測(cè)，但該設(shè)備價(jià)格昂貴，修理維護(hù)費(fèi)用高，不易于推廣。研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的棉網(wǎng)質(zhì)量檢測(cè)裝置是國(guó)內(nèi)企業(yè)迫切的需求，具有深遠(yuǎn)的意義。
　　 本論文主要利用計(jì)算機(jī)視覺和數(shù)字圖像處理技術(shù)建立梳棉機(jī)棉網(wǎng)質(zhì)量的檢測(cè)系統(tǒng)。首先，詳細(xì)論述了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和圖像采集系統(tǒng)，針對(duì)棉網(wǎng)本身的特點(diǎn)，采用高性能線陣式CCD鏡頭、背光式光照

3、方式進(jìn)行棉網(wǎng)圖像的在線采集。其次，在分析了光照補(bǔ)償、圖像去噪和增強(qiáng)等圖像預(yù)處理技術(shù)后，采用了同態(tài)濾波、線性灰度直方圖變換和小波去噪對(duì)采集到的棉網(wǎng)圖像進(jìn)行預(yù)處理。然后，在分析比較了常用的圖像分割算法后，針對(duì)棉網(wǎng)圖像特點(diǎn)提出將一元回歸與Otsu法結(jié)合的分割方法。本文還對(duì)棉網(wǎng)均勻度的檢測(cè)及其等級(jí)評(píng)定進(jìn)行了探討，通過實(shí)驗(yàn)表明，CV(％)值能客觀的表征棉網(wǎng)均勻度，選取縱向CV值、橫向CV值和總體CV值為棉網(wǎng)均勻度表征指標(biāo)。同時(shí)，制定了棉網(wǎng)質(zhì)量等級(jí)

4、評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置棉網(wǎng)出現(xiàn)破網(wǎng)或云斑時(shí)棉網(wǎng)被劃為最低等級(jí)。最后，借助MATLAB所提供的圖形用戶界面(GUI)，實(shí)現(xiàn)了棉網(wǎng)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，除了將棉網(wǎng)質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果直觀的呈現(xiàn)給用戶，同時(shí)還根據(jù)棉網(wǎng)質(zhì)量給出相應(yīng)的機(jī)械狀態(tài)提醒。
　　 通過實(shí)驗(yàn)和分析表明，本課題所建立的檢測(cè)系統(tǒng)能夠識(shí)別棉網(wǎng)中的結(jié)雜、破網(wǎng)和云斑，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)棉網(wǎng)等級(jí)的判定，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度高。本系統(tǒng)根據(jù)棉網(wǎng)質(zhì)量給出相應(yīng)的機(jī)械狀態(tài)提醒，而且在算法設(shè)計(jì)時(shí)考慮到實(shí)時(shí)性的要求，這