[發明專利]一種用于紗線毛羽檢測的圖像采集及處理系統

無效

• 申請號: 201210533207.6
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103018249A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 潘如如;劉基宏;高衛東;孫銀銀
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于紗線毛羽檢測的圖像采集與處理系統，包括紗線圖像的速度可控式傳輸、紗線放大圖像的采集及紗線圖像的實時處理案，屬于新型紡織檢測領域，具體涉及到紗線傳輸的伺服控制、紗線圖像放大、紗線圖像的實時采集與處理技術等。

背景技術

毛羽作為評定紗線質量的重要指標之一，不僅影響紗線質量，同時也對后續的織造加工產生不良影響。常用的紗線毛羽評價指標有毛羽根數分布和毛羽指數H值，毛羽指數H值是指紗線毛羽投影面積與紗線條干投影面積的比值(表示在檢測紗線長度內，所有伸出毛羽的總長度與檢測長度的比值)，因此毛羽根數分布是采用不同級別長度的毛羽根數對紗線毛羽進行描述。毛羽根數分布比毛羽指數更直觀反應紗線毛羽情況，但描述方法卻較為復雜，目前缺少更為直觀簡捷的毛羽評價指標。

現有的光電傳感器檢測毛羽的方法存在著檢測結果難以重現，毛羽信息采集不夠全面等缺陷。因此，毛羽檢測需要在信號采集與處理方面作進一步探索。隨著圖像采集技術和計算機技術的不斷發展，數字圖像處理技術也逐步應用到紗線毛羽檢測中，從而提高了毛羽檢測的全面性和準確度。目前采用的紗線圖像采集方法有黑板掃描方法和視頻顯微鏡方法，其中黑板掃描方法，黑板對毛羽產生壓迫造成毛羽狀態失真，毛羽檢測誤差較大；而視頻顯微鏡方法，采集紗線自然狀態下的圖像，獲得紗線實物圖像，毛羽檢測準確度較高，但卻存在難以對焦，采集速度慢，不能在較短時候內完成紗線毛羽圖像的采集。

為了解決紗線毛羽圖像檢測中的紗線放大圖像的采集及實時處理問題，本發明提出了一套用于紗線毛羽檢測的圖像采集與處理系統。發明中涉及一個速度可控的紗線傳動裝置，包括伺服電機、導紗裝置等；紗線動態放大圖像采集裝置，包括線陣相機、放大鏡頭及數據傳輸系統；紗線毛羽圖像處理系統，包括圖像讀取和顯示、圖像數據的處理模式等。發明涉及的紗線圖像采集與處理系統的示例如圖1所示。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于紗線毛羽檢測的圖像采集與處理系統，用于實現紗線的速度可控式傳輸、紗線放大圖像的采集與實時處理。本發明采用的技術方案如下：

(1)紗線的速度可控式傳輸：通過伺服電機(步進電機)實現紗線速度可控式傳統，傳輸裝置中包括導紗架、導紗輪、導紗鉤、皮輥等裝置，電機裝在皮輥的一側，用于紗線的傳輸，圖1中提供了一種紗線傳輸系統示范；

(2)紗線動態放大圖像的采集：包括利用放大鏡頭實現紗線的放大，采用線陣相機實現紗線動態圖像的采集；

(3)專用的紗線圖像處理軟件：能夠讀入圖像采集卡采集到的紗線放大圖像，進行實時顯示，同時提供圖像數據，以完成紗線毛羽檢測。

附圖說明

圖1紗線圖像采集與處理系統示范圖

圖2紗線毛羽圖像

具體實施方式

本發明涉及的紗線圖像采集與處理系統主要由三部分組成：第一部分為包含伺服電機的自動導紗系統；第二部分為圖像采集裝置即線陣相機與放大鏡頭的組合；第三部分為圖像的處理與分析軟件。實驗中伺服電機的運動速度與現在相機的采集頻率相匹配，實現紗線圖像的高清采集。紗線圖像采集裝置可確保紗線在恒定張力下，穩定的通過放大鏡頭下方實現紗線圖像的動態采集與獲取，提高了紗線圖像的采集效率。

以圖1中的實例圖為例，介紹紗線圖像采集系統的組成部分和圖像采集與處理流程，參照圖1，當紗線從管紗上經過導紗架退繞后，在導紗鉤和導紗輪形成的紗路上進行運動，最后經由輸出皮輥輸出。輸出皮輥由一對相互擠壓的羅拉構成，以確保紗線圖像采集過程中紗線不發生打滑現象。實驗中使用伺服電機裝置來驅動輸出羅拉，通過調節伺服控制器，從而實現紗線運動速度連續可調。伺服電機裝置驅動紗線由導紗架從管紗上退繞后，經過線陣相機下方時，線陣相機采集紗線的圖像，再經數據連接線傳輸到電腦中的圖像采集卡中。最后由計算機中的圖像處理軟件實現采集卡中的紗線圖像讀取，并利用圖像處理紗線實現紗線毛羽的檢測。

圖2所示的是按本發明提供的模式采集到的紗線圖像，本例中使用的是DALSA?PC30線陣相機，放大鏡頭實現的放大倍率為6倍。從圖中可以看出，采集到的紗線圖像中紗線毛羽清晰，能夠用于紗線毛羽的自動檢測，為圖像法檢測紗線毛羽提供支持，也為紗線毛羽新表征指標的提出奠定基礎。