纖維截面自動檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著人們生活水平的日益提高,人們對穿著的舒適、美觀程度等方面的要求也在提高,差別化纖維的品種層出不窮,纖維的性能與纖維截面的形狀緊密相關;化纖和紡織生產(chǎn)上迫切需要能對各種纖維進行大批量的自動檢測;在檢測纖維的方法當中,檢測纖維的截面能方便地得到纖維的特征參數(shù);而目前,我國對纖維的這些特征參數(shù)的檢測大多是由手工的方法來完成的,這些方法不但勞動強度大、效率低,而且精度和數(shù)據(jù)穩(wěn)定性也較差。因此,對纖維截面自動檢測的研究是相當必要的。以自動檢測

2、來代替手工檢測,從而降低勞動強度和提高檢測準確性正是本論文的提出主要原因。而要實現(xiàn)纖維截面的自動檢測,這就要求該系統(tǒng)在5個部分滿足自動化的要求;取纖維部分、切片部分、取片部分、自動對焦部分和圖像檢測部分。本論文主要對其中切片部分自動對焦部分和圖像檢測部分中的關鍵技術進行了研究。在本論文的實驗的檢測對象是非空心的異形纖維,它們是從本論文前期工作的紡絲實驗中獲得的。在切片部分,第一次提出把生物組織切片機和冷凍機結(jié)合起來作為一種切片方法運用到

3、纖維切片當中,并把此方法與其它的切片方法進行對比實驗,實驗結(jié)果表明該切片方法的切片速度快,圖像效果好,而且成功率高,這將有利于下一步取片自動化的實現(xiàn)。本論文進行了大量對比實驗來確定這種切片方法中主要參數(shù)的最佳取值,以指導纖維的生產(chǎn)。在系統(tǒng)的自動對焦部分,本論文探討幾種常用自動聚焦評價函數(shù),并在本論文實驗的基礎上,采用提出的最值搜索算法來分別對這些對焦評價函數(shù)進行自動對焦的仿真實驗,實驗表明采用平方梯度函數(shù)作為對焦評價函數(shù)用于纖維截面圖像

4、的自動對焦時對焦速度更快;同時本論文在對采用哈氏切片法而出現(xiàn)的多焦面問題進行了研究,并在切片實驗中通過各種方式避免了纖維截面圖像的多焦面問題的出現(xiàn),取得了滿意結(jié)果。在系統(tǒng)的圖像處理部分,本論文對Canny算子中的各參數(shù)對纖維截面圖像邊緣檢測的影響分別進行了研究,并提出了一種基于多結(jié)構元素的形態(tài)學和Canny算子的組合算法,實驗表明該算法能檢測到的邊緣清晰完整,同時又能很好地抑制噪聲。進而,本論文利用此算法進行纖維截面圖像的測量,得到各種