CN102788792A - 一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置 - Google Patents

一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置 Download PDF

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潘如如
陈建强
周婉
刘基宏
王鸿博
高卫东
刘建立
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Abstract

本发明涉及一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置，其特征在于所述检测装置包括织物张力装置（1）、织物图像采集装置（2）和纬编针织物密度检测软件，所述织物图像采集装置（2）通过数据线与一台计算机相连，所述纬编针织物密度检测软件安装在所述计算机上，所述纬编针织物密度检测软件包括二维离散傅里叶变换模块、特征峰点定位模块和纬编针织物横密与纵密的计算模块。本发明利用图像处理技术实现了纬编针织物横密和纵密的自动检测，从而取代现有的纬编针织物密度检测方法，提高纬编针织物密度检测的准确性，同时解放工人的生产力，与现代纺织自动化生产相适应。

Description

一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置
技术领域
本发明涉及一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置。属于纺织技术领域。
背景技术
在纺织品生产时，经常需要根据织物样品进行再生产，以获得与样品规格一致的产品。在生产前，首先要对织物样品进行分析，获得样品参数，织物密度就是其中最重要的一个参数。纬编企业目前采用的方法是由专门的分析人员在照布镜等放大设备的辅助下，计数单位长度内的线圈数目，从而获得纬编针织物密度。一般需要计数针织物不同区域内50mm内线圈数目5次，以5次结果的平均值作为纬编针织物密度的测量方法。从上述分析可以看出，人工分析检测纬编针织物密度的方法耗时长，且检测过程主观性高，工人劳动强度大，很难满足现代纺织企业自动化生产的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种纬编针织物密度自动检测装置，取代现有的纬编针织物密度检测方法，提高纬编针织物密度检测的准确性，同时解放工人的生产力，与现代纺织自动化生产相适应。
本发明的目的是这样实现的：一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置，所述检测装置包括织物张力装置、织物图像采集装置和纬编针织物密度检测软件，所述织物张力装置包括底座以及设置于底座上的固定夹头和活动夹头，所述纬编针织物设置于底座上，纬编针织物的一端通过固定夹头固定，另一端通过活动夹头固定，活动夹头可横向移动来调节纬编针织物的张力，所述织物图像采集装置通过数据线与一台计算机相连，所述纬编针织物密度检测软件安装在所述计算机上，所述纬编针织物密度检测软件包括二维离散傅里叶变换模块、特征峰点定位模块和纬编针织物横密与纵密的计算模块。
所述织物图像采集装置采集纬编针织物表面的反射图像，并且将彩色图像转化为灰度图像、对图像进行滤波处理以及滤除图像中的噪声信息，所述织物图像采集装置将处理后的织物图像通过数据线传输给纬编针织物密度检测软件；通过二维离散傅里叶变换模块将织物图像从时域变换到频域，得到图像的功率谱；所述特征峰点定位模块对图像的功率谱进行峰点滤波，得到纬编针织物的横向线圈数目 Nx 和纵向线圈数目 Ny；纬编针织物横密与纵密的计算模块结合图像的放大倍率计算出纬编针织物的横密与纵密，计算方式为Dx= 50Nx/wS , Dy=50Ny/hS，其中w为纬编针织物图像的宽度，h为纬编针织物图像的高度，S为图像的放大倍数。
所述织物图像采集装置采用CCD工业面阵相机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供一种纬编针织物密度自动检测的设计原理和实现方法，利用图像处理技术实现了纬编针织物横密和纵密的自动检测，从而取代现有的纬编针织物密度检测方法，提高纬编针织物密度检测的准确性，同时解放工人的生产力，与现代纺织自动化生产相适应。
附图说明
图1 纬编针织物密度检测方法原理示意图。
图2 纬编针织物密度检测装置系统结构图。
图3 纬编针织物张力装置。
图4 灰度处理和滤波后的纬编针织物图像。
图5 纬编针织物功率谱图。
图6 功率谱的峰点滤波结果。
图7 代表纬编针织物横向和纵向线圈周期的特征峰点定位。
其中：
织物张力装置1
织物图像采集装置2
底座11
固定夹头12
活动夹头13。
具体实施方式
参见图2，本发明涉及一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置，所述检测装置包括织物张力装置1、织物图像采集装置2和纬编针织物密度检测软件，所述织物图像采集装置2通过数据线与一台计算机相连，所述纬编针织物密度检测软件安装在所述计算机上，所述纬编针织物密度检测软件包括二维离散傅里叶变换模块、特征峰点定位模块和纬编针织物横密与纵密的计算模块。
参加图3，织物张力装置1包括底座11以及设置于底座11上的固定夹头12和活动夹头13，将需要检测的针织物用固定夹头12和活动夹头13固定好，通过调节活动夹头13的横向移动来实现纬编针织物张力的调节。
在本实施例中织物图像采集装置2采用CCD工业面阵相机，通过IEEE 1394数据线与安装有纬编针织物密度检测软件的计算机相连，在图像采集时可以在织物图像采集装置2的周围设置光源装置3，提高光线效果，保证图像采集的质量。
以Visual Basic 6.0为程序设计软件，编制纬编针织物密度检测软件，所述自动检测软件包括以下功能：首先通过USB或IEEE 1394接口读取织物图像采集装置2采集的纬编针织物表面图像，然后对图像进行预处理滤除噪声，接着对纬编针织物图像作二维离散傅里叶变换，在频域内进行峰点滤波，获得代表针织物线圈周期的特征峰点，从而获得纬编针织物横向和纵向的线圈数目，结合图像的放大倍率，自动测量出纬编针织物的横密和纵密。
参见图1，本发明设计的纬编针织物密度检测工作过程如下： 
(1) 准备纬编针织物样品，要求织物表面平整，无明显破痕，远离布边； 
(2) 对针织物进行预处理，在小张力使织物表面平整，可使用熨斗对织物进行熨平处理； 
(3) 将针织物放置于专用的张力装置下，张力装置如图3所示，将织物固定在装有固定夹头的一段，移动装有活动夹头的一段，在小张力下使织物表面平整，在摆放时，尽可能使织物摆正； 
(4) 开启CCD工业相机及反射光源，采集纬编针织物表面反射图像，调节光源亮度使图像对比度适中； 
(5) 对彩色织物图像转换为灰度图像，图4所示为织物图像的转换结果； 
(6) 对纬编针织物图像进行二维离散傅里叶变换，得到对应傅里叶功率谱，如图5所示； 
(7) 在频域中，对图像的功率谱进行峰点滤波，图6为峰点滤波后的功率谱结果； 
(8) 在峰点滤波结果中，定位代表纬编针织物横向和纵向线圈周期特征性峰点，如图7所示。以水平方向距离直流分量最近的峰点作为横向纵向线圈的周期性特征峰点，以竖直方向距离直流分量最近的 峰点作为横向纵向线圈的周期性特征峰点，特征峰点距离直流分量的距离为图像中的横向线圈数目 Nx 和纵 向线圈数目 Ny； 
(9) 结合图像的放大倍率 S(每个像素点对应的实际尺寸，单位 mm/像素)，计算出纬编针织物的横密Dx 和纵密Dy(单位: 线圈/50mm)，计算方式为Dx= 50Nx/wS , Dy=50Ny/hS，其中w为纬编针织物图像的宽度，h为纬编针织物图像的高度。

Claims (3)

1.一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置，其特征在于所述检测装置包括织物张力装置（1）、织物图像采集装置（2）和纬编针织物密度检测软件，所述织物张力装置（1）包括底座（11）以及设置于底座（11）上的固定夹头（12）和活动夹头(13)，所述纬编针织物设置于底座（11）上，纬编针织物的一端通过固定夹头（12）固定，另一端通过活动夹头(13)固定，活动夹头(13)可调节纬编针织物的张力，所述织物图像采集装置（2）通过数据线与一台计算机相连，所述纬编针织物密度检测软件安装在所述计算机上，所述纬编针织物密度检测软件包括二维离散傅里叶变换模块、特征峰点定位模块和纬编针织物横密与纵密的计算模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置，其特征在于所述织物图像采集装置（2）采集纬编针织物表面的反射图像，并且将彩色图像转化为灰度图像、对图像进行滤波处理以及滤除图像中的噪声信息，所述织物图像采集装置（2）将处理后的织物图像通过数据线传输给纬编针织物密度检测软件；通过二维离散傅里叶变换模块将织物图像从时域变换到频域，得到图像的功率谱；所述特征峰点定位模块对图像的功率谱进行峰点滤波，得到纬编针织物的横向线圈数目 Nx 和纵向线圈数目 Ny；纬编针织物横密与纵密的计算模块结合图像的放大倍率计算出纬编针织物的横密与纵密，计算方式为Dx= 50Nx/wS , Dy=50Ny/hS，其中w为纬编针织物图像的宽度，h为纬编针织物图像的高度，S为图像的放大倍数。
3. 根据权利要求1或2所述的一种基于图像分析的纬编针织物密度检测装置，其特征在于所述织物图像采集装置（2）采用CCD工业面阵相机。
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