本發(fā)明涉及黏膠長(zhǎng)絲工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是基于圖像處理技術(shù)的粘膠長(zhǎng)絲毛絲檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

粘膠長(zhǎng)絲俗稱人造絲，是粘膠纖維的一種，是由幾十條細(xì)絲繞制而成的，直徑最大約為400μm。理想狀態(tài)下，粘膠長(zhǎng)絲原本是光滑并且是均勻的，然而在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中的粘膠長(zhǎng)絲會(huì)由于受傷呈毛絨狀或單絲斷裂、絲頭凸出于復(fù)絲表面的現(xiàn)象，從而形成毛絲。毛絲數(shù)目會(huì)對(duì)整經(jīng)、紡織以及纖維染色等方面都會(huì)有很大的影響，會(huì)直接決定后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量。在評(píng)價(jià)粘膠長(zhǎng)絲的幾個(gè)質(zhì)量指標(biāo)中，絕大部分可以通過提升工人的操作能力以及管理人員的監(jiān)管力度來得到保證，但毛絲問題無法僅依靠人工來克服。目前在化纖廠一般是通過肉眼來觀察成筒粘膠長(zhǎng)絲表面和端面的毛絲數(shù)目來決定成筒粘膠長(zhǎng)絲的等級(jí)，但這樣是很不科學(xué)的。因?yàn)榻^大多數(shù)的毛絲還是卷繞在筒子內(nèi)部，露在表面和端面的只占整筒絲的極少部分。因此粘膠長(zhǎng)絲廠商總會(huì)受到用戶的投訴，指責(zé)其產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量與標(biāo)稱等級(jí)不符合。另一方面，可能由于少量密集毛絲的出現(xiàn)使整筒絲被劃為等外品，引起廠家的利益大幅下滑。現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)粘膠長(zhǎng)絲毛絲檢測(cè)方法中，主要的毛絲檢測(cè)方法是基于高精度線陣CCD圖像傳感器的檢測(cè)法和激光衍射法。其中，基于高精度線陣CCD圖像傳感器的檢測(cè)方法是一種直接測(cè)量的方法，可以通過高精度CCD傳感器來直接對(duì)粘膠長(zhǎng)絲進(jìn)行測(cè)量，可以將粘膠長(zhǎng)絲和毛絲很好的區(qū)分開來。此方案中使用了高精度線陣CCD，這就非常昂貴，雖然能得到很高的測(cè)量精度，但由于化纖廠的絡(luò)絲機(jī)臺(tái)數(shù)、綻數(shù)很多，若要實(shí)行于實(shí)際生產(chǎn)，成本就過于敏感，于是此方案不能使用在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中。激光衍射是一種非接觸式的毛絲檢測(cè)方法，通過觀察粘膠長(zhǎng)絲的激光衍射現(xiàn)象來鑒定毛絲的存在性。由于此方案的關(guān)鍵就是光電傳感器，光電傳感器性能的優(yōu)劣在很大程度上影響了鑒別毛絲的難易。在該方案中采用的是面陣CCD作為接收器，顯然對(duì)CCD精度要求高，CCD精度越高成本就越高，且在現(xiàn)有的設(shè)備上，給激光器和接收器的空間非常有限，要求其尺寸盡可能小，于是這類研究成果得不到應(yīng)用和推廣。

基于以上原因，需要新的基于圖像處理技術(shù)的粘膠長(zhǎng)絲毛絲檢測(cè)方法被設(shè)計(jì)出來，通過以黑色背景板作為背景，用CCD攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，得到粘膠長(zhǎng)絲圖片。由于圖片中除了背景板就是粘膠長(zhǎng)絲，且若存在毛絲則在粘膠長(zhǎng)絲的主干外會(huì)出現(xiàn)分叉等現(xiàn)象，再將圖片進(jìn)行一系列圖像處理，然后計(jì)算出圖片中毛絲部分（分叉部分）所對(duì)應(yīng)的白色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)N，再通過對(duì)多張粘膠長(zhǎng)絲圖片的N值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析后，就能夠得到一個(gè)判定毛絲存在與否的閾值，進(jìn)而達(dá)到毛絲檢測(cè)的目的，即基于圖像處理技術(shù)的粘膠長(zhǎng)絲毛絲檢測(cè)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有粘膠長(zhǎng)絲工藝存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供基于圖像處理技術(shù)的粘膠長(zhǎng)絲毛絲檢測(cè)方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

基于圖像處理技術(shù)的粘膠長(zhǎng)絲毛絲檢測(cè)方法，包括如下工藝：

1）粘膠長(zhǎng)絲以及毛絲圖片的采集；

2）粘膠長(zhǎng)絲圖像減去其背景的圖像；

3）彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像后二值化；

4）圖像去噪；

5）算出粘膠長(zhǎng)絲的毛絲對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)為白點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

6）對(duì)多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到白點(diǎn)數(shù)的閾值；

7）判斷是否存在毛絲。

進(jìn)一步地，本發(fā)明方案是對(duì)粘膠長(zhǎng)絲直接進(jìn)行拍攝，獲取其圖像；然后對(duì)獲得的圖像進(jìn)行一系列圖像處理；再計(jì)算出處理后的圖像中毛絲部分白色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)N，并通過對(duì)多張圖片的N值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定一個(gè)判定毛絲存在與否的閾值，若N大于或等于該閾值則說明存在毛絲，反之則不存在毛絲，因此實(shí)現(xiàn)了毛絲檢測(cè)的目的。對(duì)于拍攝裝置，本方案使用的是CCD攝像頭，像素為576×768；對(duì)于拍攝背景，選用的是表面平整的黑色背景板作為背景；在數(shù)字圖像處理過程中，我們使用了去除背景、圖像二值化、圖像去噪等圖像處理手段，此外對(duì)粘膠長(zhǎng)絲主線周圍的像素點(diǎn)進(jìn)行賦值1或者0，從而將粘膠長(zhǎng)絲主線均勻化，便于計(jì)算毛絲部分對(duì)應(yīng)的白點(diǎn)數(shù)。

進(jìn)一步地，本方案的關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)粘膠長(zhǎng)絲的圖像處理，將得到的存在毛絲的粘膠長(zhǎng)絲圖片經(jīng)過去除背景、去噪、二值化后，在MATLAB中用imtool觀察像素點(diǎn)的情況，參照附圖，在主線周圍存在凹凸不平、粗細(xì)不均等現(xiàn)象，這是由于粘膠長(zhǎng)絲出現(xiàn)了毛絲、在拍攝時(shí)可能未處于時(shí)刻緊繃的狀態(tài)、拍攝設(shè)備精度不夠高、傳輸過程中引入噪聲等原因?qū)е隆Ｇ艺衬z長(zhǎng)絲的圖片在經(jīng)過濾波處理之后背景仍然會(huì)有白噪聲存在，則這些白噪聲也將影響判斷。但理想狀態(tài)下的粘膠長(zhǎng)絲的像素情況，參照附圖。

進(jìn)一步地，本發(fā)明方案中采集照片的工具是CCD攝像頭，也可以選用其他任何能夠采集圖像的工具。圖像處理的工具很多，包括很多不同的編程語言。圖像傳輸、信號(hào)傳輸可以是USB線，也可以通過有線和無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。根據(jù)算出的白點(diǎn)數(shù)來判斷毛絲存在與否也可以采用不同的方法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是通過以黑色背景板作為背景，用CCD攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，得到粘膠長(zhǎng)絲圖片。由于圖片中除了背景板就是粘膠長(zhǎng)絲，且若存在毛絲則在粘膠長(zhǎng)絲的主干外會(huì)出現(xiàn)分叉等現(xiàn)象，再將圖片進(jìn)行一系列圖像處理，然后計(jì)算出圖片中毛絲部分（分叉部分）所對(duì)應(yīng)的白色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)N，再通過對(duì)多張粘膠長(zhǎng)絲圖片的N值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析后，就能夠得到一個(gè)判定毛絲存在與否的閾值，進(jìn)而達(dá)到毛絲檢測(cè)的目的；項(xiàng)目實(shí)施后，該毛絲檢測(cè)方法可以代替目前化纖廠的人工檢測(cè)，不僅減少了人工檢測(cè)的繁瑣程度，且提高了對(duì)毛絲檢測(cè)的精度；該項(xiàng)目安全可靠，整個(gè)系統(tǒng)是由硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)構(gòu)成的，不采用任何化學(xué)試劑，不會(huì)造成任何環(huán)境污染；項(xiàng)目實(shí)施后，大大提高化纖企業(yè)效益和產(chǎn)品質(zhì)量，從而創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本發(fā)明中存在毛絲粘膠長(zhǎng)絲的像素點(diǎn)情況示意圖；

圖3是本發(fā)明中理想狀態(tài)下粘膠長(zhǎng)絲的像素點(diǎn)情況示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1-圖3所示，本發(fā)明所述的基于圖像處理技術(shù)的粘膠長(zhǎng)絲毛絲檢測(cè)方法，包括如下工藝：

1）粘膠長(zhǎng)絲以及毛絲圖片的采集；

2）粘膠長(zhǎng)絲圖像減去其背景的圖像；

3）彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像后二值化；

4）圖像去噪；

5）算出粘膠長(zhǎng)絲的毛絲對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)為白點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

6）對(duì)多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到白點(diǎn)數(shù)的閾值；

7）判斷是否存在毛絲。

進(jìn)一步地，本發(fā)明方案中采集照片的工具是CCD攝像頭，也可以選用其他任何能夠采集圖像的工具。圖像處理的工具很多，包括很多不同的編程語言。圖像傳輸、信號(hào)傳輸可以是USB線，也可以通過有線和無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。根據(jù)算出的白點(diǎn)數(shù)來判斷毛絲存在與否也可以采用不同的額方法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

作為本發(fā)明一個(gè)較佳的實(shí)施例，本發(fā)明是通過以黑色背景板作為背景，用CCD攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，得到粘膠長(zhǎng)絲圖片。由于圖片中除了背景板就是粘膠長(zhǎng)絲，且若存在毛絲則在粘膠長(zhǎng)絲的主干外會(huì)出現(xiàn)分叉等現(xiàn)象，再將圖片進(jìn)行一系列圖像處理，然后計(jì)算出圖片中毛絲部分（分叉部分）所對(duì)應(yīng)的白色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)N，再通過對(duì)多張粘膠長(zhǎng)絲圖片的N值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析后，就能夠得到一個(gè)判定毛絲存在與否的閾值，進(jìn)而達(dá)到毛絲檢測(cè)的目的；本發(fā)明方案是對(duì)粘膠長(zhǎng)絲直接進(jìn)行拍攝，獲取其圖像；然后對(duì)獲得的圖像進(jìn)行一系列圖像處理；再計(jì)算出處理后的圖像中毛絲部分白色像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)N，并通過對(duì)多張圖片的N值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定一個(gè)判定毛絲存在與否的閾值，若N大于或等于該閾值則說明存在毛絲，反之則不存在毛絲，因此實(shí)現(xiàn)了毛絲檢測(cè)的目的。對(duì)于拍攝裝置，本方案使用的是CCD攝像頭，像素為576×768；對(duì)于拍攝背景，選用的是表面平整的黑色背景板作為背景；在數(shù)字圖像處理過程中，我們使用了去除背景、圖像二值化、圖像去噪等圖像處理手段，此外對(duì)粘膠長(zhǎng)絲主線周圍的像素點(diǎn)進(jìn)行賦值1或者0，從而將粘膠長(zhǎng)絲主線均勻化，便于計(jì)算毛絲部分對(duì)應(yīng)的白點(diǎn)數(shù)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。