基于計算機視覺的棉網質量檢測系統的研究.pdf

1、梳棉棉網質量對成紗的條干、棉結雜質、斷裂強度等各項質量指標都會產生不同程度的影響，是反映棉網結構狀態(tài)的一個綜合性指標。梳棉棉網的清晰度還可以反映梳棉機的機械狀態(tài)以及工藝參數是否合理。國內大部分企業(yè)都是通過目測來評估梳棉棉網的質量，但目測法一般抽樣數量偏少，代表性不足，而且測試間隔時間較長，反應滯后，不能及時發(fā)現機械突發(fā)問題。隨著計算機技術和數字圖像處理技術的發(fā)展，使得建立基于計算機視覺的棉網質量檢測系統成為可能。采用在線檢測技術，可以實

2、現在線全樣地檢測和控制產品質量，提高檢測準確率和工作效率。目前僅有德國特呂茨勒公司的TC-NCT裝置可實現棉網中棉結在線檢測，但該設備價格昂貴，修理維護費用高，不易于推廣。研制具有自主知識產權的棉網質量檢測裝置是國內企業(yè)迫切的需求，具有深遠的意義。
　　 本論文主要利用計算機視覺和數字圖像處理技術建立梳棉機棉網質量的檢測系統。首先，詳細論述了系統的總體設計和圖像采集系統，針對棉網本身的特點，采用高性能線陣式CCD鏡頭、背光式光照

3、方式進行棉網圖像的在線采集。其次，在分析了光照補償、圖像去噪和增強等圖像預處理技術后，采用了同態(tài)濾波、線性灰度直方圖變換和小波去噪對采集到的棉網圖像進行預處理。然后，在分析比較了常用的圖像分割算法后，針對棉網圖像特點提出將一元回歸與Otsu法結合的分割方法。本文還對棉網均勻度的檢測及其等級評定進行了探討，通過實驗表明，CV(％)值能客觀的表征棉網均勻度，選取縱向CV值、橫向CV值和總體CV值為棉網均勻度表征指標。同時，制定了棉網質量等級

4、評判標準，設置棉網出現破網或云斑時棉網被劃為最低等級。最后，借助MATLAB所提供的圖形用戶界面(GUI)，實現了棉網質量檢測系統的軟件設計，除了將棉網質量檢測結果直觀的呈現給用戶，同時還根據棉網質量給出相應的機械狀態(tài)提醒。
　　 通過實驗和分析表明，本課題所建立的檢測系統能夠識別棉網中的結雜、破網和云斑，并能實現對棉網等級的判定，檢測結果準確度高。本系統根據棉網質量給出相應的機械狀態(tài)提醒，而且在算法設計時考慮到實時性的要求，這