织物光电探偏探边系统设计实现
毕业论文关键字：织物 探偏 数字图像处理 算法
Title System Design and Implementation for Fabric Borderand Decline Detection
Abstract This article mainly discusses and designs a kind of textile testingdevice which is popular in China. First from the situation at home andabroad to understand the current textile woven fabric weft mechanismsand processes, the understanding to the work we do is among the mostimportant a, then use the various methods to design such a detection weaveweft skew information system, the main principle of this system is bydigital image processing, a variety of applications and more reliablemethod woven image information conversion information can be calculated,and then through the machine algorithm calculation for already know theinformation we need data, the process must consider the system efficiencyand the accuracy of. Finally, the excellent performance of the designedsystem is obtained.
Key words: fabric skew digital image processingalgorithm
目次
1引言.1
1.1 研究背景及意义. 1
1.2 主要研究内容.. 2
1.3 完成课题所做的工作..3
2原理.4
2.1 数字图像处理技术4
2.2 图像二值化.4
2.3 探边器..5
2.3 整体流程原理.. 6
2.4 小结. 7
3设计工作. 8
3.1 二值化相关设计. 8
3.1.1迭代法的相关思想算法设计模拟.. 8
3.1.2大律法的相关思想算法设计模拟.. 9
3.1.3双峰法的相关思想算法设计模拟10
3.1.4灰度平局值值法的思想..10
3.1.5小结11
3.3 二值化图像噪声处理11
3.3.1图像学形态腐蚀膨胀11
3.3.2窗口像素识别消去. 13
3.4 寻找纬斜角度 14
3.5 提高测量精度的方法14
4光电探偏探边系统的测试16
结论..21
致谢..22
参考文献.. 23
1 引言纺织业在中国是一个复杂又庞大而且十分重要的的产业。中国是世界上最大的纺织品服装生产和出口国，纺织业的出口创汇，以及在国际市场有一席之地，纺织业不仅促进了本国就业，还促进了国内技术的发展，以纺织品输出逐渐带动新的产业发展升级，以达到转型升级的目的。近年来，国家纺织业生产发展迅速，运行质量稳定，生产持续增长。织物的质量成了新时代纺织业发展的重点，其中织物的纬斜与否是判断织物好坏的一个重要因素。纬斜是指物体的布料的组织以及针织物的布的纤维会存在倾斜情况，或者布料的组织出现蛇行的扭曲状。织物产生纬斜的原因有两种：一、要是织物设计或针织物设计不良的话，就会造成纬斜情况。在这种情况下，设计本身必须全部改变才行。二、即使是采用正常的纺织、针织的设计做成了纺织的用品、针织品，但在染色和处理过程、印花处理过程的中变为纬斜。这类型的情况在染色工场、印花工场多发生于短纤维织物、长丝织物的平纹布。本课题采用数字图像处理技术对织物的图像进行实时图像处理，判断并且得到相关的参数来发现织物是否是处于了纬斜状态，本课题用 c++编程实现，结合外接摄像头，实验方法简单，快捷，实现了实时高效的优点。1.1 研究背景及意义国内的整纬技术一直很难赶上国际先进水平，2016年纺织行情仍将继续下探， 但总体会略好于 2015年。 当前我国纺织行业处于低速增长期。 2015 年1~11月，纱的产量为 3661.8 万吨，同比增长 4.8%；布产量为 643.1 万吨，同比增长2.7%；化学纤维产量为 4422.4 万吨，同比增长12.7%。服装鞋帽、针纺织品零售额为 11953.5 亿元，同比增长 10.1%。但是出口方面仍难看到明显回升，据海关统计，2015 年 11 月我国出口纺织品服装约 219.82 亿美元，同比减少9.71%，环比减少7.07%。其中出口纺织纱线、织物及制品 86.68亿美元，同比减少9.21%，环比减少 5.88%；出口服装及衣着附件133.14 亿美元，同比减少10.03%，环比减少 7.83%。近年来，光电整纬在中国有了一定的发展，推广和普及却仍然需要时间。技术方面成了光电整纬发展道路上至关重要的一环，只有拥有先进的技术才能不断提高竞争力，来适用于良好的市场环境。什么是纬斜，纬斜就是说在染整处理的流程里，织物一直在收到机器的作用移动，机械是固定坚硬的，布料是柔软易变形的，前者一直作用于后者，这样就很容易造成线纹的倾斜弯曲。纬斜一般会出现三种状态：直线型、弧线形和混合型[1]。纬斜对织物造成的破坏是很大的。整纬是纠正纬斜的方法。整纬器采用了机器的作用，保证布料线纹的相对运行速度，来纠正纬斜。光电整纬机是一种集齐光、机、电为整体化的机器，它拥有全自动的控制，图文彩色样状及时给出线纹信息的功能[2]。一同拥有实用规模大，纠正系数高，运行平稳安全的优点。整纬器需要的织物纬斜的参数从整纬系统的前端输入，我们所做的光电探偏系统就是这样一个输出。这个部分不仅是整纬处理的前端，也是技术的核心所在。在布的表面竖直的情况下,找出一条平衡的线作为依据参考,让织物的一端对准那条参考线,再测量的出另一边高了那条参考线多少， 用这个宽度除以门限的宽度,即为纬斜的多少.一般纬斜在门幅的3%内,是人们可以接受的范围.纬斜探测信息的精确实时与否是判断整纬装置优良的关键数据信息， 实时精确的测出纬斜角度，才能进行下一步的整纬。光电探偏系统设计出来就是为了得到相关纬斜的信息。那么怎样设计出一个功能齐全，指标优秀的光电系统变成了整个整纬工程中重要一部[3]。现在比较流行的检测装置有两种，我们这次的课题所做的系统就是其中一类，基于机器视觉的纬斜自动检测装置。即用摄像头实时进行图像获取，然后通过一系列的数字图像处理流程对这个得到的图像数据进行分析，然后就可以知道原来的织物有没有处于纬斜状况。CCD图像实时监测装置是近年来新发展的技术,采用依靠 CCD 拍出行进中织物的图像,然后再进行很多的算法处理来看出织物是不是处于纬斜,然后再来整纬。和近年来流行的光电式整纬机器比,织物的厚度与线纹倾斜的多少并不对 CCD 实时监测装置的结果造成偏移,因此这个实时监测装置拥有很好的实用性和有一定的检查精度,将渐渐在国际间的纺织业当中流行起来[4]。我们对图像实时监测装置的基本要求：结构要相对简单，体积还不宜过大、实时检测，精确测量，适应性好，抗干扰能为强等。