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图像处理技术在检测纱线质量上的应用

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2013年09月09日

前言

随着计算机技术的飞速发展,图像处理技术已经应用于越来越多的行业,它的优点在于能够快速、直观地反映二维的信息体。在纺织品检测中,应用图像技术可以减少人主观上的干扰,改变目测识别时的效率低下,目前在纺织领域中的应用主要可分为三类:纤维检测、纱线检测和织物的检测。纤维检测主要是纤维横断面形状、直径、网棉均匀度检测,纤维异型度检测。纱线检测主要是纱线的细度、直径、纱线混合状态。织物方面主要是织物褶皱分析,织物表面的纹理分析,以及织物的疵点检测。

1 Hough变换进行边缘检测

Hough变换实现的是一种图像空间到参数空间的映射关系,基本的思想是点一线的对偶性,即在图像空间中的点在参数空间中对应的则是线。在参数空间中,是由累加器构成的。累加器其实是直线或者解析曲线参数的函数。Hough变换中,每个累加器与同一直线或者解析曲线上的点一一对应,直线或者曲线上的每一个点引起累加器增1,所以在Hough参数空间,累加器会有一个局部最大值。通过检测所有的局部最大值就可以找到一组Hough参数,从而可以定位出图像空间中的直线或者曲线。

1.2任意曲线检测

Hough变换有许多改进方法,一个比较重要的概念是广义Hough变换,它是针对所有曲线的,用处很大。针对直线的Hough变换也有很多改进算法,比如上述的方法没有考虑图像上的这一直线上的点是否连续,这些都要随着应用的不同而有不同的优化办法。图像边缘除了位置信息,方向信息也很重要。根据圆的性质,圆的半径一定落在垂直于该圆切线的直线上,也就是圆上任意一点的法线上。这样,解决上面的问题,仍采用二维的参数空间,对于图像上的每一前景点,加上它的方向信息,都可以确定出一条直线,圆的圆心就在这条直线上。Hough边缘检测具有抗噪声强,且能够比较准确地提取边缘,结合梯度算子,速度可以提高很多。

2纱线参数测量

-幅由扫描仪扫入或来自摄像机的纱线图像不可避免地会有一些噪声

,图像本身也会带有随机噪声和高斯噪声,必须进行滤波处理。这样,可以去除颜色信息的干扰,可以将图形与背景分离,得到一幅去噪而又保留了边缘信息的图像。滤波后的图像经过几何放大,再灰度化处理。由于织物表面的纹理信息与图像的灰度值密切相关,在一个区域中灰度变化不大时该区域的主要特征是灰度特征,而某个区域的灰度变化较大时,体现的则是纹理特征,这时可以根据实际情况进行直方图校正,以达到图形和背景形成明显的区分。对于纱线图像,如果某个区域的颜色比较接近,这些区域的细节就不是很清楚(肉眼识别很困难),经过灰度规定化处理后,织物图像的亮度增大,使一些较暗区域的细节信息更为清晰,由于几何放大倍数可以自由控制,因而可以很方便的测得纱线的直径。考虑压扁系数,实际直径!也就可以测得。纱线的特数"tei、纱线支数",、纱线的纤度"d6n、可以分别由以下式(3)、(4)、(5)求出。



3织物表面粗糙度比较

织物纹理可以体现织物表面的纹路特征,比如同样的条件下毛织物比丝织物粗糙,通过纹理的粗糙性可以快捷地比较织物表面的粗糙程度。粗糙性的大小与局部的空间重复结构有关,周期大的纹理粗,周期小的纹理图2单根纤维的位置识别细。这是一种感觉上的判断,而不是定量的纹理测度,不过还是体现了纹理变化的倾向,即小测度的纹理表示细纹理,大测度的纹理表示粗纹理,其实粗糙测度才是表示纹理粗细的最好方法。用空间自相关函数作为纹理测度的方法,图像的二维函数表示为/($,%),自相关函数如下:





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