面向摄像整纬器的织物纬斜检测与整纬研究
发布时间：2021-02-25 16:16
织物纬斜的纠正是在纺织染整后整理过程热定型工艺中不可缺少的一个环节。这一环节需要借助整纬器来完成,整纬器的工作过程主要包含织物纬斜检测和整纬两部分。目前普遍采用光电检测方法对织物的纬斜进行检测,但是由于光电传感器对厚织物检测能力有限,另外还存在检修困难等诸多问题,采用摄像方法对织物纬斜进行检测是一种很好的替代方案。本文首先利用织物纬斜图像对织物纬斜检测方法进行了研究,然后建立模拟数据库设计了整纬器的改进方案和整纬辊调整量的计算方法,最后建立数学模型,对整纬系统的控制方法进行分析,进行了仿真实验。论文的主要工作概述如下:1.设计一种织物纬斜的检测方法。首先,对利用理想状态下获得的织物图像进行织物纬斜检测方法进行了研究和总结。然后,针对织物本身可能含有瑕疵和织物图像可能存在噪点或光照不均匀的非理想情况下检测精度不高的问题,设计了一种针对于织物纬斜检测的光照不均匀图像的校正方法和基于像素统计的纬斜检测方法。最后通过实验验证了检测方法的有效性和可行性。2.提出整纬器的改进方案和织物纬斜偏差的计算方法。首先,通过对整纬器的基本结构及整纬的基本原理的研究,提出现有整纬器的对于双弓纬等类型纬斜的纠正...
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
理想织物图像
13图3.1理想织物图像图像二值化[24]，就是通过选定合适的阈值T,把图像分割成两部分以简化图像，减少数据量，有利于图像的进一步处理。假设当前像素点的像素值为Z，遍历整副灰度图像对图像中的每一个像素点的像素值进行如下操作：255,0,ZTZZT(3.1)式中：T为选定的阈值；Z为当前像素点的像素值。寻找阈值的方法有很多，在图像二值化阈值选取方法中最常见的主要有双峰法[25]、迭代法[26]、大津法[27]。对于图3.2(a)的织物图像，分别使用大津法、双峰法和迭代法进行二值化，大津法的二值化结果如图3.2(b)图所示，双峰法的二值化结果如图3.2(c)所示，迭代法的二值化结果如图3.2(d)所示。(a)织物原图(b)大津法(c)双峰法(d)迭代法图3.2三种常见二值化方法效果图可以看出，双峰法和大津法的二值化效果较好，但是大津法较双峰法纹路更加清晰。所以大津法对于织物图像的二值化效果最好。故选用大津法作为织物二值化方法。
15的疵点类型为污点。含有该类型疵点的织物如图所示。在这种情况下，直接使用大津法进行全局二值化处理，则会将图像二值化为有污点和没污点两部分，这种情况下将失去织物的纹理信息，无法得到织物真正的的纬斜角度。当有疵点时使用全局大津法效果如图3.3所示。图3.3含有疵点图像的二值化另外，在工业现场由于人员走动时，在灯光的照射下，有可能会在织物上留下局部阴影。阴影覆盖住部分织物，使采集到的织物图像局部灰度值产生较大的变化。另外在图像采集过程中，当光源发生故障或者老化时，织物表面受到光照不再不均匀，可能是纵向的，可能是横向的，如图3.4所示。(a)局部阴影(b)纵向光照不均匀(c)横向光照不均匀(d)复合情况图3.4几种光照不均匀情况(a)局部阴影(b)纵向光照不均匀(c)横向光照不均匀(d)复合情况图3.5光照不均匀情况下大津法二值化结果在光照不均匀的情况下使用大津法对织物进行全局二值化，会使得处理后的图像在亮度较亮的地方损失部分黑色条纹的像素，使白色条纹变宽。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mahlo印染在线控制系统专利布局启示[J]. 黄倩倩,张杰,张建纲,高东辉,罗啸,谢楠,梁岩. 纺织科学研究. 2019(04)
[2]基于图像预处理与改进的Canny算子的织物瑕疵检测[J]. 程婷,张巨俭. 西部皮革. 2017(16)
[3]基于相对总变差模型与自适应形态学的织物瑕疵检测[J]. 张波,汤春明. 纺织学报. 2017(05)
[4]基于图像分块的局部阈值二值化方法[J]. 张洁玉. 计算机应用. 2017(03)
[5]三次样条插值在通信工程中的应用[J]. 索昂代吉. 电信科学. 2017(01)
[6]摄像整纬控制系统的设计[J]. 刘洲峰,王龙,赵亚茹,刘秋丽,高广帅. 自动化应用. 2016(07)
[7]基于改进遗传预估模糊PID的摄像整纬控制器设计[J]. 刘洲峰,王龙,董燕,赵亚茹,刘秋丽. 中原工学院学报. 2016(03)
[8]拉格朗日插值模型与统计数据检验及应用[J]. 周建伟,张娟. 统计与决策. 2016(05)
[9]基于Retinex理论人脸识别光照预处理方法的对比分析[J]. 刘晓波. 科技视界. 2015(03)
[10]基于机器视觉的织物瑕疵自动检测硬件系统设计[J]. 李宁,李鹏飞,景军锋. 轻工科技. 2014(07)
硕士论文
[1]摄像式整纬器控制系统研究[D]. 王龙.中原工学院 2016
[2]高精细织物纬斜检测方法研究及检测装置设计[D]. 吉庆.南京理工大学 2015
[3]新型光电整纬装置的设计与研究[D]. 邓玉.青岛理工大学 2010
[4]面向摄像整纬装置的多源图像处理与融合的研究[D]. 李佳彦.东华大学 2007
[5]面向摄像整纬装置的以太网智能控制节点研究[D]. 汪宏.东华大学 2007
本文编号：3051225
【文章来源】：华侨大学福建省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
理想织物图像
13图3.1理想织物图像图像二值化[24]，就是通过选定合适的阈值T,把图像分割成两部分以简化图像，减少数据量，有利于图像的进一步处理。假设当前像素点的像素值为Z，遍历整副灰度图像对图像中的每一个像素点的像素值进行如下操作：255,0,ZTZZT(3.1)式中：T为选定的阈值；Z为当前像素点的像素值。寻找阈值的方法有很多，在图像二值化阈值选取方法中最常见的主要有双峰法[25]、迭代法[26]、大津法[27]。对于图3.2(a)的织物图像，分别使用大津法、双峰法和迭代法进行二值化，大津法的二值化结果如图3.2(b)图所示，双峰法的二值化结果如图3.2(c)所示，迭代法的二值化结果如图3.2(d)所示。(a)织物原图(b)大津法(c)双峰法(d)迭代法图3.2三种常见二值化方法效果图可以看出，双峰法和大津法的二值化效果较好，但是大津法较双峰法纹路更加清晰。所以大津法对于织物图像的二值化效果最好。故选用大津法作为织物二值化方法。
15的疵点类型为污点。含有该类型疵点的织物如图所示。在这种情况下，直接使用大津法进行全局二值化处理，则会将图像二值化为有污点和没污点两部分，这种情况下将失去织物的纹理信息，无法得到织物真正的的纬斜角度。当有疵点时使用全局大津法效果如图3.3所示。图3.3含有疵点图像的二值化另外，在工业现场由于人员走动时，在灯光的照射下，有可能会在织物上留下局部阴影。阴影覆盖住部分织物，使采集到的织物图像局部灰度值产生较大的变化。另外在图像采集过程中，当光源发生故障或者老化时，织物表面受到光照不再不均匀，可能是纵向的，可能是横向的，如图3.4所示。(a)局部阴影(b)纵向光照不均匀(c)横向光照不均匀(d)复合情况图3.4几种光照不均匀情况(a)局部阴影(b)纵向光照不均匀(c)横向光照不均匀(d)复合情况图3.5光照不均匀情况下大津法二值化结果在光照不均匀的情况下使用大津法对织物进行全局二值化，会使得处理后的图像在亮度较亮的地方损失部分黑色条纹的像素，使白色条纹变宽。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mahlo印染在线控制系统专利布局启示[J]. 黄倩倩,张杰,张建纲,高东辉,罗啸,谢楠,梁岩. 纺织科学研究. 2019(04)
[2]基于图像预处理与改进的Canny算子的织物瑕疵检测[J]. 程婷,张巨俭. 西部皮革. 2017(16)
[3]基于相对总变差模型与自适应形态学的织物瑕疵检测[J]. 张波,汤春明. 纺织学报. 2017(05)
[4]基于图像分块的局部阈值二值化方法[J]. 张洁玉. 计算机应用. 2017(03)
[5]三次样条插值在通信工程中的应用[J]. 索昂代吉. 电信科学. 2017(01)
[6]摄像整纬控制系统的设计[J]. 刘洲峰,王龙,赵亚茹,刘秋丽,高广帅. 自动化应用. 2016(07)
[7]基于改进遗传预估模糊PID的摄像整纬控制器设计[J]. 刘洲峰,王龙,董燕,赵亚茹,刘秋丽. 中原工学院学报. 2016(03)
[8]拉格朗日插值模型与统计数据检验及应用[J]. 周建伟,张娟. 统计与决策. 2016(05)
[9]基于Retinex理论人脸识别光照预处理方法的对比分析[J]. 刘晓波. 科技视界. 2015(03)
[10]基于机器视觉的织物瑕疵自动检测硬件系统设计[J]. 李宁,李鹏飞,景军锋. 轻工科技. 2014(07)
硕士论文
[1]摄像式整纬器控制系统研究[D]. 王龙.中原工学院 2016
[2]高精细织物纬斜检测方法研究及检测装置设计[D]. 吉庆.南京理工大学 2015
[3]新型光电整纬装置的设计与研究[D]. 邓玉.青岛理工大学 2010
[4]面向摄像整纬装置的多源图像处理与融合的研究[D]. 李佳彦.东华大学 2007
[5]面向摄像整纬装置的以太网智能控制节点研究[D]. 汪宏.东华大学 2007
本文编号：3051225
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