一種基于圖像處理的紗線直徑檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紗線質(zhì)量檢測方法領(lǐng)域，特別是指一種基于圖像處理的紗線直徑檢測 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紗線條干均勻度是衡量紗線質(zhì)量的重要指標(biāo)，其不僅決定了紡織品的外觀和內(nèi)在 質(zhì)量，而且對紡織品生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性有很大影響。紗線直徑是評價紗線均勻度的直接指 標(biāo)，準(zhǔn)確并快速測定紗線直徑是紡織工業(yè)生產(chǎn)一項(xiàng)有工程意義的工作。紗線直徑作為所有 織物參數(shù)計(jì)算和建模的一個重要指標(biāo)，其對一些織物測試性能有直接的影響；同時由于紗 線直徑與織物中空氣和水分的滲透相關(guān)，因此服裝的性能和舒適性也依賴于紗線直徑；另 夕卜，由于紗線內(nèi)在的不均勻性，很難精確測量到紗線的直徑，這就產(chǎn)生了紡織專家提出的用 紗線的"尺寸"和"支數(shù)"來代替"直徑"。但是，紗線的支數(shù)并不能準(zhǔn)確的表征紗線的直徑， 這是因?yàn)橛捎谝恍﹨?shù)（如纖維密度和捻系數(shù)等）在紡紗過程的變化，導(dǎo)致兩種相同紗支 的紗線可能具有不同的紗線直徑。目前常用的電容測試方法，其檢測的是紗線中纖維的含 量，并不能直接反映紗線的外觀均勻性，同時測試結(jié)果極易受到環(huán)境濕度的影響，測試間距 為8mm，因此無法檢測出短片段內(nèi)的不勻，無法精確檢測紗線直徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種測量精確、快速高效的基于圖像處理的紗 線直徑檢測方法。
[0004]基于上述目的本發(fā)明提供的一種基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，包括以下步 驟：
[0005]獲取暗箱內(nèi)被測紗線的清晰圖像，標(biāo)定被測紗線圖像像素與實(shí)際尺寸的對應(yīng)關(guān) 系；其中，被測紗線沿堅(jiān)直方向設(shè)置；
[0006]使被測紗線勻速運(yùn)動通過暗箱，并連續(xù)采集被測紗線的序列圖像并儲存；
[0007]對于每一幀所述被測紗線的序列圖像，對每一行作灰度變化曲線，取灰度較小部 分，并將所述灰度較小部分中灰度值坐標(biāo)連續(xù)部分截取為被測紗線條干部分；
[0008]根據(jù)被測紗線的運(yùn)動速度和圖像采集的幀頻，去除各幀所述被測紗線條干部分的 重合段，并生成被測紗線條干圖像；
[0009]根據(jù)所述被測紗線圖像像素與實(shí)際尺寸的對應(yīng)關(guān)系，獲得被測紗線的實(shí)際直徑。
[0010] 優(yōu)選的，采集被測紗線的序列圖像后，還包括步驟：
[0011] 對每一幀所述被測紗線的序列圖像作垂直灰度投影曲線，并進(jìn)行差分處理，根據(jù) 差分處理結(jié)果中的突變點(diǎn)和預(yù)設(shè)的邊緣閾值，切割掉所述被測紗線的序列圖像中的冗余背 景部分。
[0012]優(yōu)選的，所述邊緣閾值為15像素。
[0013]優(yōu)選的，采用模糊C-均值聚類算法確定所述灰度變化曲線中灰度較小部分。
[0014] 優(yōu)選的，所述獲取被測紗線條干圖像的步驟包括：
[0015] 在所述灰度變化曲線的灰度值較小部分中，以灰度值坐標(biāo)連續(xù)部分的開始點(diǎn)作為 被測紗線條干的左邊緣點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)作為被測紗線條干的右邊緣點(diǎn)。
[0016] 優(yōu)選的，生成所述被測紗線條干圖像后，進(jìn)一步包括步驟：
[0017] 對于被測紗線條干圖像P，其中，被測紗線條干處像素值為0,背景為1，當(dāng)前點(diǎn)坐 標(biāo)為（i，j)，判斷當(dāng)前點(diǎn)灰度值p(i，j)是否為〇,若是，則判斷是否P(i-1，j) = 1和p(i+l， j) = 1，若是，設(shè)置P(i，j) = 1 ;若P(i，j) = 1 且P(i_l，j) = 〇, P(i+1，j) = 〇,則設(shè)置 P(i，j) = 0。
[0018] 優(yōu)選的，去除各幀所述被測紗線條干部分重合段的步驟包括：
[0019]被測紗線運(yùn)行速度為V(m/min)，圖像采集的幀頻為f (fps)，則兩幀序列圖像之間 運(yùn)動的實(shí)際距離L(mm):
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： 獲取暗箱內(nèi)被測紗線的清晰圖像，標(biāo)定被測紗線圖像像素與實(shí)際尺寸的對應(yīng)關(guān)系；其 中，被測紗線沿堅(jiān)直方向設(shè)置； 使被測紗線勻速運(yùn)動通過暗箱，并連續(xù)采集被測紗線的序列圖像并儲存； 對于每一幀所述被測紗線的序列圖像，對每一行作灰度變化曲線，取灰度較小部分，并 將所述灰度較小部分中灰度值坐標(biāo)連續(xù)部分截取為被測紗線條干部分； 根據(jù)被測紗線的運(yùn)動速度和圖像采集的幀頻，去除各幀所述被測紗線條干部分的重合 段，并生成被測紗線條干圖像； 根據(jù)所述被測紗線圖像像素與實(shí)際尺寸的對應(yīng)關(guān)系，獲得被測紗線的實(shí)際直徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，其特征在于，采集被測 紗線的序列圖像后，還包括步驟： 對每一幀所述被測紗線的序列圖像作垂直灰度投影曲線，并進(jìn)行差分處理，根據(jù)差分 處理結(jié)果中的突變點(diǎn)和預(yù)設(shè)的邊緣閾值，切割掉所述被測紗線的序列圖像中的冗余背景部 分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，其特征在于，所述邊緣 閾值為15像素。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，其特征在于，采用模糊 C-均值聚類算法確定所述灰度變化曲線中灰度較小部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，其特征在于，所述獲取 被測紗線條干圖像的步驟包括： 在所述灰度變化曲線的灰度值較小部分中，以灰度值坐標(biāo)連續(xù)部分的開始點(diǎn)作為被測 紗線條干的左邊緣點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)作為被測紗線條干的右邊緣點(diǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，其特征在于，生成所述 被測紗線條干圖像后，進(jìn)一步包括步驟： 對于被測紗線條干圖像P，其中，被測紗線條干處像素值為〇,背景為1，當(dāng)前點(diǎn)坐標(biāo)為 (i，j)，判斷當(dāng)前點(diǎn)灰度值P(i，j)是否為〇,若是，則判斷是否P(i_l，j) = 1和P(i+1，j) =1，若是，設(shè)置 P(i，j) = I ;若 P(i，j) = 1 且 P(i-1，j) = 〇，P(i+l，j) = 〇,則設(shè)置 P(i， j) =〇〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，其特征在于，去除各幀 所述被測紗線條干部分重合段的步驟包括： 被測紗線運(yùn)行速度為V(m/min)，圖像采集的幀頻為f (fps)，則兩幀序列圖像之間運(yùn)動 的實(shí)際距離L (mm):
圖像采集位置和被測紗線位置固定，則通過標(biāo)定單幀圖像中被測紗線實(shí)際物理尺寸為 A(mm)，設(shè)圖像大小為MXN，則一個像素點(diǎn)所占大小為A/M(mm)，可得到兩幀序列圖像之間 重合的行數(shù)η :
將相鄰兩幀序列圖像組合時，去除掉其間相連的η行數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，其特征在于，所述被測 紗線的運(yùn)動速度范圍為10-100 (m/min);所述圖像采集的幀頻的最低值為41 (fps)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，其特征在于，獲取所述 被測紗線條干圖像后進(jìn)一步包括步驟：提取所述被測紗線條干圖像每行直徑像素值，并作 變化曲線，用以綜合評價被測紗線條干的均勻性。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像處理的紗線直徑檢測方法，包括步驟：獲取暗箱內(nèi)被測紗線的清晰圖像，標(biāo)定被測紗線圖像像素與實(shí)際尺寸的對應(yīng)關(guān)系；使被測紗線勻速運(yùn)動通過暗箱，并連續(xù)采集被測紗線的序列圖像并儲存；對于每一幀被測紗線的序列圖像，對每一行作灰度變化曲線，取灰度較小部分，并將灰度較小部分中灰度值坐標(biāo)連續(xù)部分截取為被測紗線條干部分；根據(jù)被測紗線的運(yùn)動速度和圖像采集的幀頻，去除各幀被測紗線條干部分的重合段，并生成被測紗線條干圖像；根據(jù)被測紗線圖像像素與實(shí)際尺寸的對應(yīng)關(guān)系，獲得被測紗線的直徑；本發(fā)明具有極高的精確度和準(zhǔn)確度，檢測數(shù)據(jù)能夠用于在不同長度上確定紗線的不均勻性，包括長片段、短片段和周期變化。
【IPC分類】G01B11-10, G06T7-00
【公開號】CN104535004
【申請?zhí)枴緾N201510047809
【發(fā)明人】潘如如, 李忠健, 高衛(wèi)東, 周建
【申請人】江南大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月29日