基于計算機視覺的棉網(wǎng)質量檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、梳棉棉網(wǎng)質量對成紗的條干、棉結雜質、斷裂強度等各項質量指標都會產(chǎn)生不同程度的影響，是反映棉網(wǎng)結構狀態(tài)的一個綜合性指標。梳棉棉網(wǎng)的清晰度還可以反映梳棉機的機械狀態(tài)以及工藝參數(shù)是否合理。國內大部分企業(yè)都是通過目測來評估梳棉棉網(wǎng)的質量，但目測法一般抽樣數(shù)量偏少，代表性不足，而且測試間隔時間較長，反應滯后，不能及時發(fā)現(xiàn)機械突發(fā)問題。隨著計算機技術和數(shù)字圖像處理技術的發(fā)展，使得建立基于計算機視覺的棉網(wǎng)質量檢測系統(tǒng)成為可能。采用在線檢測技術，可以實

2、現(xiàn)在線全樣地檢測和控制產(chǎn)品質量，提高檢測準確率和工作效率。目前僅有德國特呂茨勒公司的TC-NCT裝置可實現(xiàn)棉網(wǎng)中棉結在線檢測，但該設備價格昂貴，修理維護費用高，不易于推廣。研制具有自主知識產(chǎn)權的棉網(wǎng)質量檢測裝置是國內企業(yè)迫切的需求，具有深遠的意義。
　　 本論文主要利用計算機視覺和數(shù)字圖像處理技術建立梳棉機棉網(wǎng)質量的檢測系統(tǒng)。首先，詳細論述了系統(tǒng)的總體設計和圖像采集系統(tǒng)，針對棉網(wǎng)本身的特點，采用高性能線陣式CCD鏡頭、背光式光照

3、方式進行棉網(wǎng)圖像的在線采集。其次，在分析了光照補償、圖像去噪和增強等圖像預處理技術后，采用了同態(tài)濾波、線性灰度直方圖變換和小波去噪對采集到的棉網(wǎng)圖像進行預處理。然后，在分析比較了常用的圖像分割算法后，針對棉網(wǎng)圖像特點提出將一元回歸與Otsu法結合的分割方法。本文還對棉網(wǎng)均勻度的檢測及其等級評定進行了探討，通過實驗表明，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。同時，制定了棉網(wǎng)質量等級

4、評判標準，設置棉網(wǎng)出現(xiàn)破網(wǎng)或云斑時棉網(wǎng)被劃為最低等級。最后，借助MATLAB所提供的圖形用戶界面(GUI)，實現(xiàn)了棉網(wǎng)質量檢測系統(tǒng)的軟件設計，除了將棉網(wǎng)質量檢測結果直觀的呈現(xiàn)給用戶，同時還根據(jù)棉網(wǎng)質量給出相應的機械狀態(tài)提醒。
　　 通過實驗和分析表明，本課題所建立的檢測系統(tǒng)能夠識別棉網(wǎng)中的結雜、破網(wǎng)和云斑，并能實現(xiàn)對棉網(wǎng)等級的判定，檢測結果準確度高。本系統(tǒng)根據(jù)棉網(wǎng)質量給出相應的機械狀態(tài)提醒，而且在算法設計時考慮到實時性的要求，這