[發明專利]基于霍夫變換的紗線斷頭檢測方法

在審

• 申請號: 201811404725.1
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109523540A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 陳小惠;王晶鑫;黃通
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T7/136;G06T7/13
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 張霞

本發明提供了一種基于霍夫變換的紗線斷頭檢測方法，將采集到的圖像信號首先進行中值濾波，有效規避了因光線強度、紗線快速旋轉等因素對紗線斷頭判斷的干擾，再利用灰度直方圖將灰度從大到小統計出對應的像素點個數并設置閾值，后將灰度圖像轉換成二值圖像，再將二值圖像進行垂直與水平投影，通過垂直與水平投影確定噪聲的行與列并將其濾除。由于標準的霍夫變換算法已無法適用預處理后的圖像，也為了進一步排除背景噪聲對紗線斷頭判斷的影響，本發明提出一種新的霍夫變換算法來檢測二值圖像中的直線，以快速提取紗線信息。同時還優化了該霍夫變換算法的掃描角度與步長，提高了運算速率，縮短了計算時間，提高了紗線斷頭的檢測效率。

技術領域

本發明涉及一種紗線斷頭檢測方法，具體涉及一種基于霍夫變換的紗線斷頭檢測方法，屬于紡織檢測技術領域。

背景技術

在紡紗生產過程中，細紗斷頭是直接影響紗線產量與質量的關鍵因素。細紗工序用工量最大，細紗擋車工的主要職責是檢查斷頭和重新接線，而其中循環往復地人為檢查并發現斷頭占用了大量的工作時間。為了降低細紗擋車工的勞動強度，并減少用工量，同時提高生產效率，需要對細紗斷頭進行智能化快速檢測，并將檢測結果實時反饋給擋車工進行及時處理。

目前紡織行業使用的紗線斷頭檢測系統主要包括：(1)機械接觸檢測裝置，如指針式檢測裝置，利用指針撥動紗線，當紗線斷頭時，指針指向最大值，但指針與紗線產生摩擦，反而增加了紗線斷頭率。(2)電子非接觸檢測裝置，包括電容式、磁電式、壓電式、光電式等，但是這些檢測裝置需安裝在每一個紗線錠位，檢測硬件投入成本較高，此外，由于紡紗車間的環境因素，通常上述電子檢測裝置的使用壽命較短，成本進一步提高。(3)利用機器視覺方法，通過面陣相機采集紗線圖像，利用圖像處理技術檢測紗線斷頭；但該種檢測方法通常適用于靜止時的圖像，也未考慮紡紗廠的背景噪聲，忽略了紗線時刻處于高速運轉的情況，起不到紗線運行期間同步在線檢測的效果。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于霍夫變換的紗線斷頭檢測方法，規避了因光線強度、紗線快速旋轉等因素對紗線斷頭判斷的干擾，濾除了背景噪聲，此外，本發明的檢測方法成本投入低，可實現實時在線檢測，且應用優化的霍夫變換算法，提高了運算速率，縮短了計算時間，提高了紗線斷頭的檢測效率，減輕了細紗擋車工的工作強度。

為實現以上目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于霍夫變換的紗線斷頭檢測方法，包括如下步驟：

S1，采集紗線的圖像信號；

S2，將步驟S1采集的圖像信號轉換成灰度圖；

S3，對步驟S2的灰度圖進行中值濾波；

S4，對步驟S3處理后的圖像信號進行灰度統計，找出像素點個數突變的灰度值，并將該灰度值設置為閾值；

S5：根據閾值將步驟S3處理后的圖像信號轉換成二值圖；

S6：對步驟S5的二值圖像分別進行垂直、水平投影，得到垂直、水平投影圖，分析背景噪聲所在的行與列并濾除所述背景噪聲。

S7：將步驟S6中濾除背景噪聲后的圖像再一次進行垂直、水平投影，初步判斷出紗線是否發生斷頭。

S8：對步驟S6中濾除背景噪聲后的圖像進行邊緣提取；

S9：對步驟S8處理后的圖像運行霍夫變換算法，并優化霍夫變換掃描角度；

S10：在步驟S9處理后的圖像上進行標注直線，判斷紗線是否發生斷頭。

進一步地，步驟S9中霍夫變換算法包括如下步驟：

S91，隨機選取紗線邊緣上的點，將其映射到相應的霍夫空間；