專(zhuān)利名稱：紗線的計(jì)測(cè)裝置、計(jì)測(cè)程序及計(jì)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紗線的計(jì)測(cè)，特別是涉及紗線粗細(xì)及毛羽量的計(jì)測(cè)。
背景技術(shù)：
申請(qǐng)人:提出過(guò)紗線直徑的測(cè)定裝置(專(zhuān)利文獻(xiàn)1 JP2005-15958A)。該裝置中，通 過(guò)掃描設(shè)備等獲取紗線的圖像，在紗線主體與毛羽之間設(shè)置邊界線，求取紗線主體的粗細(xì)。 其問(wèn)題是邊界線的劃線方法留下了不明確之處。除此之外，(專(zhuān)利文獻(xiàn)2 JP3611140B)公開(kāi)了利用光學(xué)傅里葉變換的紗線直徑及 毛羽量的測(cè)定裝置。專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，向紗線照射激光，通過(guò)透鏡使衍射光集中，在焦點(diǎn)面生 成光譜面。在光譜面上產(chǎn)生衍射光的傅里葉變換圖像，并設(shè)置使低頻的紗線主體圖像透射 的狹縫和使高頻的毛羽圖像透射的狹縫。然后通過(guò)透鏡實(shí)施傅里葉逆變換后，就得到紗線 主體的圖像和毛羽的圖像。但是專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，需要激光光源、透鏡、狹縫等硬件，而且如果 這些部件不能相對(duì)于紗線正確地對(duì)位，則不能進(jìn)行測(cè)定。由于毛羽和紗線主體的分離通過(guò) 狹縫進(jìn)行，因此需要根據(jù)紗線直徑準(zhǔn)備多個(gè)狹縫，而由于對(duì)于半透明的紗線其衍射圖像較 淺，因此測(cè)定較難。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 JP2005-15958A專(zhuān)利文獻(xiàn)2 JP3611140B

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是，能夠使用數(shù)碼相機(jī)、掃描設(shè)備等通常的拍攝裝置正確地求出紗 線直徑。本發(fā)明中追加的課題是，能夠正確地求出毛羽量。本發(fā)明中追加的課題是，生成模擬用的紗線模型。本發(fā)明的紗線的計(jì)測(cè)裝置，包括拍攝裝置，拍攝紗線的數(shù)字圖像；變換單元，用 于通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理求出所述數(shù)字圖像的傅里葉變換數(shù)據(jù)或自相關(guān)函數(shù)數(shù)據(jù)；以及紗線特 性計(jì)算單元，用于根據(jù)通過(guò)變換單元求出的數(shù)據(jù)求出所述紗線的紗線直徑或毛羽量。優(yōu)選的是，所述變換單元是將所述數(shù)字圖像沿紗線的寬度方向和長(zhǎng)邊方向變換為 二維傅里葉變換圖像的二維傅里葉變換單元，所述紗線特性計(jì)算單元包括濾波器，從二維傅里葉變換圖像截取與紗線主體對(duì) 應(yīng)的低頻成分；傅里葉逆變換單元，對(duì)通過(guò)濾波器截取的低頻成分進(jìn)行二維傅里葉逆變換 而輸出紗線主體的圖像；以及紗線直徑計(jì)算單元，用于根據(jù)輸出的紗線主體的圖像求出紗
線直徑。優(yōu)選的是，所述變換單元是將所述數(shù)字圖像沿紗線的寬度方向和長(zhǎng)邊方向變換為 二維傅里葉變換圖像的二維傅里葉變換單元，所述紗線特性計(jì)算單元包括濾波器，從二維傅里葉變換圖像截取與毛羽對(duì)應(yīng)的 高頻成分；傅里葉逆變換單元，對(duì)通過(guò)濾波器截取的高頻成分進(jìn)行二維傅里葉逆變換而輸出毛羽的圖像；以及毛羽量測(cè)定單元，用于根據(jù)輸出的毛羽的圖像求出毛羽量。此外優(yōu)選的是，還設(shè)有用于通過(guò)求出的紗線直徑和紗線的紋理生成所述紗線的 三維模型的單元；以及用于使用紗線的三維模型來(lái)模擬使用了所述紗線的編織物的模擬單元。優(yōu)選的是，還設(shè)有濾波器生成單元，用于根據(jù)所述二維傅里葉變換圖像中的與紗 線主體對(duì)應(yīng)的低頻成分的峰值的波形生成所述濾波器。優(yōu)選的是，紗線特性計(jì)算單元根據(jù)所述傅里葉變換數(shù)據(jù)的低頻側(cè)峰值的寬度求出 紗線直徑。本發(fā)明的紗線的計(jì)測(cè)程序，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟變換步驟，用于通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理求出拍攝到的紗線的數(shù)字圖像的傅里葉變換數(shù) 據(jù)或自相關(guān)函數(shù)數(shù)據(jù)；以及紗線特性計(jì)算步驟，用于根據(jù)在所述變換步驟中求出的數(shù)據(jù)求出所述紗線的紗線 直徑或毛羽量。優(yōu)選的是，在變換步驟中，將所述數(shù)字圖像沿紗線的寬度方向和長(zhǎng)邊方向變換為 二維傅里葉變換圖像，在所述紗線特性計(jì)算步驟中，通過(guò)濾波器從二維傅里葉變換圖像截取與紗線主體 對(duì)應(yīng)的低頻成分，對(duì)截取出的低頻成分進(jìn)行二維傅里葉逆變換而輸出紗線主體的圖像，根 據(jù)輸出的紗線主體的圖像求出紗線直徑。此外優(yōu)選的是，在紗線特性計(jì)算步驟中，根據(jù)所述傅里葉變換數(shù)據(jù)的低頻側(cè)峰值 的寬度求出紗線直徑。本發(fā)明還提供一種紗線的計(jì)測(cè)方法，包括如下步驟用于通過(guò)拍攝裝置拍攝紗線的數(shù)字圖像的步驟；變換步驟，用于通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理求出拍攝到的紗線的數(shù)字圖像的傅里葉變換數(shù) 據(jù)或自相關(guān)函數(shù)數(shù)據(jù)；以及紗線特性計(jì)算步驟，用于根據(jù)在所述變換步驟中求出的數(shù)據(jù)求出所述紗線的紗線 直徑或毛羽量。優(yōu)選的是，在所述變換步驟中，將所述數(shù)字圖像沿紗線的寬度方向和長(zhǎng)邊方向變 換為二維傅里葉變換圖像，在所述紗線特性計(jì)算步驟中，通過(guò)低通濾波器從二維傅里葉變換圖像截取與紗線 主體對(duì)應(yīng)的低頻成分，對(duì)截取出的低頻成分進(jìn)行二維傅里葉逆變換，由此輸出紗線主體的 圖像，根據(jù)輸出的紗線主體的圖像求出紗線直徑。此外優(yōu)選的是，在紗線特性計(jì)算步驟中，根據(jù)所述傅里葉變換數(shù)據(jù)的低頻側(cè)峰值 的寬度求出紗線直徑。本說(shuō)明書(shū)中，有關(guān)紗線的計(jì)測(cè)裝置的記載也直接適用于紗線的計(jì)測(cè)程序及計(jì)測(cè)方 法，有關(guān)紗線的計(jì)測(cè)程序的記載也適用于紗線的計(jì)測(cè)裝置。發(fā)明效果本發(fā)明中，將紗線的數(shù)字圖像變換為傅里葉變換數(shù)據(jù)或自相關(guān)函數(shù)數(shù)據(jù)。紗線的 傅里葉變換數(shù)據(jù)包含與紗線直徑、毛羽量對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，由此求出紗線直徑。此外自相關(guān)函數(shù) 數(shù)據(jù)中的相關(guān)寬度與紗線直徑對(duì)應(yīng)，相關(guān)距離極短的信號(hào)的強(qiáng)度與毛羽量對(duì)應(yīng)。因此在本發(fā)明中，若通過(guò)數(shù)碼相機(jī)等取得紗線的數(shù)字圖像，則僅通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理就能夠求出紗線 直徑及毛羽量，不需要特別的光學(xué)系統(tǒng)。而且，即使對(duì)于半透明的紗線，如果能夠拍攝數(shù)字 圖像，則也能夠求出紗線直徑及毛羽量。此外不需要紗線主體和毛羽的邊界之類(lèi)的微細(xì)的 數(shù)據(jù)。此處對(duì)紗線的數(shù)字圖像進(jìn)行二維傅里葉變換，通過(guò)濾波器截取低頻成分，并進(jìn)行 傅里葉逆變換后，就得到僅紗線主體的圖像。然后求出紗線主體的圖像的寬度后，就可以可 靠地求出紗線直徑。通過(guò)濾波器從二維傅里葉變換數(shù)據(jù)截取高頻成分，并進(jìn)行傅里葉逆變換后，就能 夠求出僅毛羽的圖像，由此能夠求出毛羽量。而通過(guò)求出的紗線直徑和紗線的紋理，生成紗線的三維模型，將其用于編織物的 模擬后，就能夠正確地模擬編織物。紗線的二維傅里葉變換數(shù)據(jù)中，與紗線主體對(duì)應(yīng)的峰值出現(xiàn)在低頻側(cè)。因此能夠 根據(jù)該峰值波形自動(dòng)生成用于分離紗線主體和毛羽的濾波器。


圖1是實(shí)施例的紗線的計(jì)測(cè)裝置的框圖；圖2是表示實(shí)施例中的對(duì)于紗線圖像基于二維傅里葉變換進(jìn)行的處理的圖；圖3是表示實(shí)施例中的對(duì)于紗線圖像基于一維傅里葉變換進(jìn)行的處理的圖；圖4是表示實(shí)施例中的濾波器的生成的圖；圖5是表示試驗(yàn)例中使用的紗線圖像的圖；圖6是表示圖5的二維傅里葉變換數(shù)據(jù)的圖；圖7是表示根據(jù)圖5的數(shù)據(jù)通過(guò)二維傅里葉逆變換得到的紗線主體圖像的圖；圖8是表示根據(jù)圖5的數(shù)據(jù)通過(guò)二維傅里葉逆變換和二值化得到的毛羽圖像的 圖；圖9是實(shí)施例的紗線的計(jì)測(cè)程序的框圖；圖10是表示將實(shí)施例應(yīng)用于紗線直徑的管理中的例子的框圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明2計(jì)測(cè)裝置4總線6數(shù)碼相機(jī)8彩色監(jiān)視器10鍵盤(pán)12彩色打印機(jī)14鼠標(biāo)16網(wǎng)絡(luò)接口 18 22圖像存儲(chǔ)器24傅里葉變換部25傅里葉變換圖像存儲(chǔ)部26濾波器生成部27 二值化部28計(jì)數(shù)器30程序存儲(chǔ)器 32紗線模型生成部34模擬部36編織數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部40，41紗線主體圖像42，43毛羽圖像44紗線主體區(qū)域46毛羽區(qū)域48中間區(qū)域50、51濾波器52、53紗線主體圖像54、55毛羽圖像56紗線主體區(qū)域58毛羽區(qū)域59、60濾波器80紗線的計(jì)測(cè)程序81 二維傅里葉變換指令82濾波指令83 二維傅里葉逆變換指令
84 二值化指令85計(jì)數(shù)指令90紗線91、92輥94存儲(chǔ)裝置
具體實(shí)施例方式以下展示用于實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例。實(shí)施例圖1 圖10中，表示了實(shí)施例的紗線的計(jì)測(cè)裝置2和紗線的計(jì)測(cè)程序80。圖1中， 4是總線，6是彩色數(shù)碼相機(jī)，也可以是彩色掃描設(shè)備等，8是彩色監(jiān)視器，10是鍵盤(pán)，12是彩 色打印機(jī)，14是鼠標(biāo)。也可以代替鼠標(biāo)14而使用軌跡球、操縱桿、記錄針等。16是網(wǎng)絡(luò)接 口，輸入輸出各種程序、數(shù)據(jù)等，18 22是圖像存儲(chǔ)器。其中，圖像存儲(chǔ)器18存儲(chǔ)由數(shù)碼相 機(jī)6拍攝的紗線的彩色圖像，圖像存儲(chǔ)器20存儲(chǔ)通過(guò)傅里葉變換從紗線的圖像分離出的紗 線主體的圖像，圖像存儲(chǔ)器22存儲(chǔ)通過(guò)傅里葉變換從紗線的圖像分離出的毛羽的圖像。傅里葉變換部24將紗線的彩色圖像變換為二維傅里葉變換圖像。作為變換前的 前處理，傅里葉變換部24將彩色圖像例如變換為亮度的圖像，也可以代替二維傅里葉變換 而采用一維傅里葉變換。此外在像混色紗線那樣紗線的顏色特別重要的情況下，也可以例 如對(duì)RGB的各成分逐一實(shí)施二維傅里葉變換。紗線的傅里葉變換圖像存儲(chǔ)在傅里葉變換圖 像存儲(chǔ)部25中。傅里葉變換部24也進(jìn)行二維傅里葉逆變換，對(duì)通過(guò)濾波器處理后的圖像 進(jìn)行二維傅里葉逆變換，生成紗線主體的圖像和毛羽的圖像。濾波器生成部26生成用于從 傅里葉變換圖像分離紗線主體和毛羽的濾波器。二值化部27對(duì)傅里葉逆變換后的圖像進(jìn) 行二值化，特別是將毛羽圖像二值化。計(jì)數(shù)器28對(duì)于毛羽的圖像及紗線主體的圖像對(duì)像素 數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，對(duì)于紗線主體求出紗線直徑、紗線直徑的分布或變動(dòng)圖案，對(duì)于毛羽求出毛羽量等。程序存儲(chǔ)器30存儲(chǔ)紗線的計(jì)測(cè)程序80等，紗線模型生成部32使用通過(guò)計(jì)數(shù)器28 求出的紗線直徑以及圖像存儲(chǔ)器18中存儲(chǔ)的紗線紋理，生成紗線的三維模型。模擬部34 使用生成的紗線模型，對(duì)于由編織數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部36存儲(chǔ)的編織數(shù)據(jù)以表現(xiàn)針織服裝的各個(gè) 線圈的方式進(jìn)行模擬。圖2表示實(shí)施例中的處理的概要。設(shè)紗線的短邊方向?yàn)棣址较?，長(zhǎng)邊方向?yàn)閥方 向。通過(guò)數(shù)碼相機(jī)6得到的圖像包含紗線主體圖像40和毛羽圖像42，在圖像40、42的中間 包含紗線主體和毛羽混雜的圖像。對(duì)該圖像實(shí)施二維傅里葉變換后的二維傅里葉變換圖像 中，紗線主體區(qū)域44包含在低頻區(qū)域中，高頻區(qū)域中包含毛羽區(qū)域46，在其之間包含中間 區(qū)域48。以下，ω表示沿χ方向的頻率，φ表示沿y方向的頻率。此外進(jìn)行傅里葉變換的 頻率的范圍根據(jù)毛羽區(qū)域46的高頻側(cè)的端部確定。傅里葉變換數(shù)據(jù)具有實(shí)數(shù)成分和虛數(shù) 成分兩部分，但也可以取而代之使用功率譜。例如設(shè)實(shí)數(shù)成分為Re( )、虛數(shù)成分為I (ω) 時(shí)，功率譜 Ρ(ω)由(Re2(co)+I2(co))1/2 賦值。對(duì)于二維傅里葉變換圖像，利用僅使紗線主體區(qū)域44通過(guò)的濾波器50取出與紗 線主體對(duì)應(yīng)的頻率成分，并進(jìn)行二維傅里葉逆變換后，得到紗線主體圖像41。同樣地，應(yīng)用 僅使毛羽區(qū)域46通過(guò)的濾波器51，并實(shí)施二維傅里葉逆變換后，得到毛羽圖像43、43。并且 濾波器50例如僅使沿ω方向的低頻成分通過(guò)，濾波器51僅使沿ω方向的高頻成分通過(guò)。 利用濾波器50通過(guò)的頻率的寬度越窄，則得到的紗線主體圖像41越平滑，相反，如果使利用濾波器50通過(guò)的成分的寬度較寬，則能夠?qū)⒓喚€主體的微細(xì)的凹凸、扭轉(zhuǎn)等反映在紗線 主體圖像41中。實(shí)施例中在利用濾波器50通過(guò)的頻率的兩端與利用濾波器51截去的頻 率的兩端之間設(shè)置間隙，除去中間區(qū)域48的頻率成分。但是也可以不除去中間區(qū)域48，使 利用濾波器50截去的頻率的外側(cè)全部在濾波器51中通過(guò)。接著，對(duì)于紗線主體41，若沿χ方向?qū)挾冗M(jìn)行計(jì)數(shù)，則能夠求出紗線直徑?；?qū)?與紗線主體對(duì)應(yīng)的像素的總數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并除以紗線主體的長(zhǎng)度方向的像素?cái)?shù)后，就能夠 求出紗線直徑。此外若在各種位置求出紗線直徑，并求出其平均值和分散、異常值等，則能 夠求出扭轉(zhuǎn)或疙瘩等導(dǎo)致的紗線直徑的變動(dòng)程度。毛羽圖像43 —般為較淺的圖像，因此例 如通過(guò)二值化而將毛羽和背景分離，并對(duì)與毛羽對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)后，就能夠求出毛 羽量。為了求出毛羽量，既可以對(duì)與毛羽對(duì)應(yīng)的像素的總數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以在沿χ方向的 多條線上對(duì)與毛羽對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。此外通過(guò)未圖示的參照表等在每個(gè)頻率將與毛 羽對(duì)應(yīng)的高頻側(cè)的傅里葉變換成分變換為毛羽量，并相對(duì)于頻率進(jìn)行加法計(jì)算，則也能夠 求出毛羽量。實(shí)施例中采用二維傅里葉變換，但也可以采用一維傅里葉變換。對(duì)于一維傅里葉 變換的情況，由于沒(méi)有圖2的y方向的處理，因而容易理解。圖3的52是紗線主體圖像，在 其周?chē)嬖诿饒D像54。將其沿紗線的寬度方向進(jìn)行一維傅里葉變換后，就得到紗線主體 區(qū)域56和毛羽區(qū)域58。接著利用濾波器59截取與紗線主體對(duì)應(yīng)的頻率成分，利用濾波器 60截取與毛羽對(duì)應(yīng)的高頻成分。然后實(shí)施傅里葉逆變換后，就得到紗線主體圖像53和毛羽 圖像55。另外圖3中雖然設(shè)定了矩形狀的濾波器，但也可以采用使透過(guò)率平滑變化的濾波
ο圖4表示濾波器的生成。紗線主體的圖像在頻率0的附近具有峰值，峰值寬度與紗 線直徑對(duì)應(yīng)。根據(jù)傅里葉變換中的紗線主體區(qū)域56的峰值形狀確定濾波器59、60的頻帶。 例如求出紗線主體區(qū)域56的峰值的半值寬度α，將其與第一系數(shù)相乘，得到用于截取紗線 主體區(qū)域56的帶寬β。此外同樣地將其與第二系數(shù)相乘，則得到用于截取毛羽區(qū)域58的 第二帶寬Y。帶寬β用作低通濾波器，帶寬Y用作高通濾波器。除此以外，通過(guò)使用紗線 主體區(qū)域56和毛羽區(qū)域58之間的過(guò)零點(diǎn)，或通過(guò)外推紗線主體區(qū)域56中的峰值的線并使 用過(guò)零的點(diǎn)等，能夠求出取代半值寬度α的值。另外將紗線主體的數(shù)字圖像用寬度D的矩 形表示時(shí)，其傅里葉變換大致變?yōu)閟ine (f ^DhMasinc(X)由Sin(X)/χ賦值。若圖4中 可得知紗線主體的峰值寬度，則求出D、即紗線直徑，不進(jìn)行傅里葉逆變換也能夠求出紗線 直徑。圖4的數(shù)據(jù)是一維傅里葉變換數(shù)據(jù)，但也可以根據(jù)二維傅里葉變換數(shù)據(jù)中的ω為0 附近的低頻側(cè)峰值的ω方向的峰值寬度求出紗線直徑。此外也可以沿Φ方向使二維傅里 葉變換數(shù)據(jù)平滑化或進(jìn)行加法計(jì)算，作為圖4的一維傅里葉變換數(shù)據(jù)。圖5 圖8表示紗線圖像的處理結(jié)果。圖5是通過(guò)數(shù)碼相機(jī)拍攝的紗線圖像，圖6 是對(duì)其進(jìn)行二維傅里葉變換后的圖像。另外圖6中以ω和φ表示軸的方向。圖7表示利 用濾波器處理圖6的圖像而僅截取低頻側(cè)的紗線主體區(qū)域，并對(duì)其進(jìn)行二維傅里葉逆變換 后的圖像，這是使紗線主體的表面平滑化后的圖像。該圖像充分清晰，能夠算出紗線直徑。 另外也可以對(duì)圖7的圖像實(shí)施二值化后算出紗線直徑。圖8的圖像是對(duì)圖6的圖像應(yīng)用濾 波器來(lái)提取毛羽區(qū)域的頻率成分，并在對(duì)其進(jìn)行二維傅里葉逆變換后進(jìn)行二值化后的毛羽 的圖像。另外毛羽圖像與紗線的主體圖像相比較暗，使二值化的閾值對(duì)于毛羽比紗線主體
8低。然后，若對(duì)圖8的白色像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則能夠求出毛羽量。確定紗線主體的直徑后，就能夠生成紗線模型。紗線模型能夠以例如4棱柱、6棱 柱等的柱體表示，將其表面分割成多邊形，沿多邊形的邊使紗線模型彎曲，形成線圈。確定 紗線直徑后就確定了 4棱柱、6棱柱的直徑，因此就得到了紗線表面的多邊形。紗線的紋理 通過(guò)數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍攝即可，因此對(duì)其進(jìn)行紋理映射。圖9表示紗線的計(jì)測(cè)程序80。二維傅里葉變換指令81對(duì)于紗線的數(shù)字圖像進(jìn)行 二維傅里葉變換。濾波指令82從傅里葉變換后的圖像生成濾波器，并生成用于截取紗線主 體的濾波器和用于截取毛羽的濾波器。二維傅里葉逆變換指令83對(duì)濾波后的傅里葉變換 數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉逆變換，分離為紗線主體圖像和毛羽圖像。二值化指令84對(duì)于這些圖像實(shí) 施二值化，如上所述對(duì)于紗線主體圖像也可以省略二值化。計(jì)數(shù)指令85通過(guò)對(duì)與紗線主體 圖像、毛羽圖像中的紗線對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)等，對(duì)紗線直徑、毛羽量進(jìn)行計(jì)數(shù)。此外對(duì) 于傅里葉變換和傅里葉逆變換，處理的內(nèi)容是通用的，能夠使它們的處理大部分通用化。圖10表示應(yīng)用于紗線的品質(zhì)管理的應(yīng)用例。90是紗線，91、92是給紗用的輥，通 過(guò)數(shù)碼相機(jī)6對(duì)紗線的圖像進(jìn)行拍攝。為了得到正確的圖像，優(yōu)選在拍攝時(shí)使輥91、92停 止而拍攝靜止圖像。對(duì)于拍攝到的圖像通過(guò)計(jì)測(cè)裝置2例如求出紗線直徑，將紗線直徑存 儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置94。然后根據(jù)求出的紗線直徑的分散、異常值的有無(wú)等，對(duì)紗線90進(jìn)行品質(zhì) 管理。也可以通過(guò)計(jì)測(cè)裝置2測(cè)定毛羽量，將其也存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置94，同樣地對(duì)毛羽量進(jìn)行 品質(zhì)管理。在實(shí)施例中可以得到以下的效果。(1)僅需要數(shù)碼相機(jī)6作為信號(hào)處理前的硬件。而且能夠通過(guò)數(shù)碼相機(jī)6拍攝紗 線的圖像即可，不需要正確的調(diào)整等。(2)能夠根據(jù)與紗線主體對(duì)應(yīng)的低頻側(cè)的峰值形狀自動(dòng)生成用于截取紗線主體的 濾波器和用于截取毛羽的濾波器。因此對(duì)于細(xì)的紗線和粗的紗線均能夠容易地處理。(3)由于不使用衍射光，因此即使對(duì)于半透明的紗線，也能夠測(cè)定紗線直徑及毛羽量。實(shí)施例中展示了傅里葉變換，但眾所周知，傅里葉變換與自相關(guān)函數(shù)具有類(lèi)似的 性質(zhì)。即代替實(shí)施例中的頻率而使用自相關(guān)函數(shù)中的相關(guān)距離，也能夠進(jìn)行完全相同的處 理。例如紗線直徑D是自相關(guān)函數(shù)中的相關(guān)寬度，例如一維自相關(guān)函數(shù)中的長(zhǎng)側(cè)的相關(guān)峰 值是紗線直徑。此外在自相關(guān)函數(shù)中相關(guān)距離為0和極短的成分的強(qiáng)度表示毛羽量。
權(quán)利要求
1.一種紗線的計(jì)測(cè)裝置，包括拍攝裝置，拍攝紗線的數(shù)字圖像；變換單元，用于通過(guò) 數(shù)字信號(hào)處理求出所述數(shù)字圖像的傅里葉變換數(shù)據(jù)或自相關(guān)函數(shù)數(shù)據(jù)；以及紗線特性計(jì)算 單元，用于根據(jù)通過(guò)變換單元求出的數(shù)據(jù)求出所述紗線的紗線直徑或毛羽量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紗線的計(jì)測(cè)裝置，其特征在于，所述變換單元是將所述數(shù)字圖像沿紗線的寬度方向和長(zhǎng)邊方向變換為二維傅里葉變 換圖像的二維傅里葉變換單元，所述紗線特性計(jì)算單元包括濾波器，從二維傅里葉變換圖像截取與紗線主體對(duì)應(yīng)的 低頻成分；傅里葉逆變換單元，對(duì)通過(guò)濾波器截取的低頻成分進(jìn)行二維傅里葉逆變換而輸 出紗線主體的圖像；以及紗線直徑計(jì)算單元，用于根據(jù)輸出的紗線主體的圖像求出紗線直 徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紗線的計(jì)測(cè)裝置，其特征在于，所述變換單元是將所述數(shù)字圖像沿紗線的寬度方向和長(zhǎng)邊方向變換為二維傅里葉變 換圖像的二維傅里葉變換單元，所述紗線特性計(jì)算單元包括濾波器，從二維傅里葉變換圖像截取與毛羽對(duì)應(yīng)的高頻 成分；傅里葉逆變換單元，對(duì)通過(guò)濾波器截取的高頻成分進(jìn)行二維傅里葉逆變換而輸出毛 羽的圖像；以及毛羽量測(cè)定單元，用于根據(jù)輸出的毛羽的圖像求出毛羽量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紗線的計(jì)測(cè)裝置，其特征在于，還設(shè)有用于通過(guò)求出的紗線 直徑和紗線的紋理生成所述紗線的三維模型的單元；以及用于使用紗線的三維模型來(lái)模擬 使用了所述紗線的編織物的模擬單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紗線的計(jì)測(cè)裝置，其特征在于，還設(shè)有濾波器生成單元，用于 根據(jù)所述二維傅里葉變換圖像中的與紗線主體對(duì)應(yīng)的低頻成分的峰值的波形生成所述濾 波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紗線的計(jì)測(cè)裝置，其特征在于，紗線特性計(jì)算單元根據(jù)所述 傅里葉變換數(shù)據(jù)的低頻側(cè)峰值的寬度求出紗線直徑。
7.—種紗線的計(jì)測(cè)程序，用于紗線的計(jì)測(cè)，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟變換步驟，用于通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理求出拍攝到的紗線的數(shù)字圖像的傅里葉變換數(shù)據(jù)或 自相關(guān)函數(shù)數(shù)據(jù)；以及紗線特性計(jì)算步驟，用于根據(jù)在所述變換步驟中求出的數(shù)據(jù)求出所述紗線的紗線直徑 或毛羽量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的紗線的計(jì)測(cè)程序，其特征在于，在所述變換步驟中，將所述數(shù)字圖像沿紗線的寬度方向和長(zhǎng)邊方向變換為二維傅里葉 變換圖像，在所述紗線特性計(jì)算步驟中，通過(guò)濾波器從二維傅里葉變換圖像截取與紗線主體對(duì)應(yīng) 的低頻成分，對(duì)截取出的低頻成分進(jìn)行二維傅里葉逆變換而輸出紗線主體的圖像，根據(jù)輸 出的紗線主體的圖像求出紗線直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的紗線的計(jì)測(cè)程序，其特征在于，在紗線特性計(jì)算步驟中，根據(jù) 所述傅里葉變換數(shù)據(jù)的低頻側(cè)峰值的寬度求出紗線直徑。
10.一種紗線的計(jì)測(cè)方法，包括如下步驟用于通過(guò)拍攝裝置拍攝紗線的數(shù)字圖像的步驟；變換步驟，用于通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理求出拍攝到的紗線的數(shù)字圖像的傅里葉變換數(shù)據(jù)或 自相關(guān)函數(shù)數(shù)據(jù)；以及紗線特性計(jì)算步驟，用于根據(jù)在所述變換步驟中求出的數(shù)據(jù)求出所述紗線的紗線直徑 或毛羽量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紗線的計(jì)測(cè)方法，其特征在于，在所述變換步驟中，將所述數(shù)字圖像沿紗線的寬度方向和長(zhǎng)邊方向變換為二維傅里葉 變換圖像，在所述紗線特性計(jì)算步驟中，通過(guò)低通濾波器從二維傅里葉變換圖像截取與紗線主體 對(duì)應(yīng)的低頻成分，對(duì)截取出的低頻成分進(jìn)行二維傅里葉逆變換，由此輸出紗線主體的圖像， 根據(jù)輸出的紗線主體的圖像求出紗線直徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紗線的計(jì)測(cè)方法，其特征在于，在紗線特性計(jì)算步驟中，根 據(jù)所述傅里葉變換數(shù)據(jù)的低頻側(cè)峰值的寬度求出紗線直徑。
全文摘要
拍攝紗線的數(shù)字圖像，沿紗線的寬度方向和長(zhǎng)邊方向變換為二維傅里葉變換圖像。通過(guò)濾波器根據(jù)二維傅里葉變換圖像截取與紗線主體對(duì)應(yīng)的低頻成分，進(jìn)行二維傅里葉逆變換而輸出紗線主體的圖像，根據(jù)紗線主體的圖像求出紗線直徑。能夠通過(guò)數(shù)碼相機(jī)、掃描設(shè)備等簡(jiǎn)單且正確地求出紗線直徑。
文檔編號(hào)G01B11/08GK102007368SQ20098011005
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者藤崎浩孝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島精機(jī)制作所