CN106841233A - 一种根据视频图像动态检测生丝细度的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种根据视频图像动态检测生丝细度的装置和方法，该装置包括两个视频图像传感器、两块背景板和安装有生丝细度检测应用程序的计算机；该方法通过两个相互垂直的视频图像传感器，分别实时检测生丝的两个丝径图像，通过计算机将采集的丝径图像与已知丝径的两标准圆形截面丝的图像进行对比，再经计算机图像处理获得所测生丝的长短丝径和其它相关指标，最终计算得到所测生丝的截面积。本发明可快速有效地实时检测缫丝过程中各绪生丝的细度，便于现场即时调节纤度感知器，可以有效减小生丝的绪间偏差，提高生丝品质；本发明通过对卷绕中的生丝进行细度检测，获取生丝细度序列，便于生丝匀度的在线检验，大大提高检测的速度和客观性。

Description

一种根据视频图像动态检测生丝细度的装置和方法

技术领域

本发明属于生丝细度检测技术领域，具体而言，涉及一种根据视频图像动态检测生丝细度的装置和方法，用于实时动态检测生丝的细度。

背景技术

一般地，人们习惯上用直径(或者截面积)表示圆形截面丝条的粗细程度。由于生丝(一种丝织用长丝纤维原料)比较细，截面也不太规则，粗细又有变化，长期以来，生丝的粗细程度用纤度表示，即以一定丝长的质量来表示其平均粗细程度，法定计量单位为特克斯，简写成“特”，符号为tex，纤度(tex)＝1000×丝量(g)/丝长(m)；习惯计量单位为旦尼尔(Denier)，简称旦(D)，纤度(D)＝9000×丝量(g)/丝长(m)。

缫丝过程中，如果生丝落绪或偏细，将进行添绪，以保证所缫的生丝满足粗细要求，生丝粗细的绪间偏差，应该在线得以检测以便及时调节控制，这就需要一种能在现场对生丝细度进行检测的装置和方法；生丝的匀度指标，可以通过生丝的粗细变化进行检测；生丝清洁洁净，也可以通过视频图像进行检测。

综上所述，研制根据视频图像动态检测生丝细度的方法，便于在缫丝过程中控制生丝粗细的绪间偏差，通过检测生丝的粗细变化序列可以检验生丝的匀度指标，以及通过视频图像进行生丝清洁洁净检验，已成为当务之急。

发明内容

为了弥补现有生丝细度检测技术存在的不足，本发明旨在提供一种根据视频图像动态检测生丝细度的装置和方法，以便于在缫丝过程中控制生丝粗细的绪间偏差，以及检验生丝的匀度指标和清洁洁净指标。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种根据视频图像动态检测生丝细度的装置，包括第一视频图像传感器、第二视频图像传感器、第一背景板、第二背景板以及安装有生丝细度检测应用程序的计算机；

所述第一视频图像传感器与所述第二视频图像传感器位于同一平面，且相互垂直；所述第一视频图像传感器和所述第二视频图像传感器的图像输入端均由一个用于拍摄生丝丝径图像的摄像头和一个用于辅助所述摄像头拍摄的光源组成；

所述第一视频图像传感器的光源所射出的光线与所述第二视频图像传感器的光源所射出的光线存在一个焦点，所述焦点用于放置所述生丝，所述生丝与所述第一视频图像传感器、所述第二视频图像传感器所在的平面垂直；

在所述第一视频图像传感器的图像输入端和所述第二视频图像传感器的图像输入端的对面分别设置有所述第一背景板和所述第二背景板，且所述第一背景板和所述第二背景板均远于所述焦点；所述第一视频图像传感器的图像输出端和所述第二视频图像传感器的图像输出端均与所述计算机连接。

假设待测生丝(包括其它长丝)的截面大致呈椭圆形，一种根据视频图像动态检测生丝细度的方法，包括以下步骤：

步骤1)运用导丝机构将待测生丝绕在卷绕装置上，并给所述生丝一定的张力；

步骤2)将所述生丝的一头穿过位于所述第一视频图像传感器、所述第二视频图像传感器、所述第一背景板和所述第二背景板之间的焦点，且将所述生丝垂直于所述第一视频图像传感器和所述第二视频图像传感器所在的平面；

步骤3)将所述第一视频图像传感器和所述第二视频图像传感器分别与所述计算机连接，并进行预热；此时所述第一视频图像传感器的光源和所述第二视频图像传感器的光源分别亮起，且两个光源所发射出的光线分别投射在所述生丝以及所述第一背景板和所述第二背景板上；

步骤4)预热后，启动所述卷绕装置，所述生丝在所述卷绕装置的带动下陆续从拍摄区域的焦点上通过；

步骤5)在自带光源的协助下，所述第一视频图像传感器和所述第二视频图像传感器利用其内含的摄像头，分别从两个相互垂直的方向对位于拍摄区域的所述生丝进行拍摄，实时采集所述生丝的丝径图像，并送至所述计算机；

步骤6)所述计算机将接收到的所述生丝的丝径图像与已知丝径的两标准圆形截面丝的图像进行对比，然后通过图像处理获得所述生丝的长丝径、短丝径以及其匀度指标和清洁洁净指标；

步骤7)所述计算机利用其安装的生丝细度检测应用程序，根据获得的所述生丝的长径和短径，计算出所述生丝的长、短丝径和截面积(生丝细度)的序列图。

通过计算机实时采样，并进行图像处理，在没有干扰稳定检测时，本发明理论上可以达到所测丝径(45μm左右时)的相对误差小于等于1％，其截面积的相对误差小于等于2％。

本发明的有益效果是：

1、本发明可以快速有效地实时检测缫丝过程中各绪生丝的细度，便于现场即时调节纤度感知器，可以有效减小生丝的绪间偏差，提高生丝品质。

2、本发明可以通过对卷绕中的生丝进行细度检测，获取生丝细度序列，便于生丝匀度的在线检验，大大提高检测的速度和客观性。

3、本发明可以通过对卷绕中的生丝进行视频图像动态检测，获取相应图像的参数序列，便于生丝清洁洁净的在线检验，大大提高检测的速度和客观性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明装置的整体结构示意图；

图2为利用本发明获取的所测生丝(位于中间)的丝径图像与标准丝(位于两侧)的丝径图像的对比图；

图3为利用本发明计算出的所测生丝的长、短丝径和细度(截面积)的序列图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参见图1所示，一种根据视频图像动态检测生丝细度的装置，包括第一视频图像传感器1、第二视频图像传感器2、第一背景板3、第二背景板4以及安装有生丝细度检测应用程序的计算机5。

所述第一视频图像传感器1与所述第二视频图像传感器2位于同一平面，且相互垂直；所述第一视频图像传感器1和所述第二视频图像传感器2的图像输入端均由一个用于拍摄生丝6丝径图像的摄像头和一个用于辅助所述摄像头拍摄的光源组成。

所述第一视频图像传感器1的光源所射出的光线与所述第二视频图像传感器2的光源所射出的光线存在一个焦点，所述焦点用于放置所述生丝6，所述生丝6与所述第一视频图像传感器1、所述第二视频图像传感器2所在的平面垂直。

在所述第一视频图像传感器1的图像输入端和所述第二视频图像传感器2的图像输入端的对面分别设置有所述第一背景板3和所述第二背景板，且所述第一背景板3和所述第二背景板4均远于所述焦点；所述第一视频图像传感器1的图像输出端和所述第二视频图像传感器2的图像输出端均与所述计算机5连接。

参见图1-3所示，本发明还提出了一种根据视频图像动态检测生丝细度的方法，假设待测生丝(包括其它长丝)的截面大致呈椭圆形，通过两个相互垂直的视频图像传感器，分别检测生丝的两个(相互垂直的)丝径图像，通过计算机实时采样，与已知丝径的两标准圆形截面丝的图像进行对比，经计算机图像处理获得长丝径、短丝径以及其它相关指标，最终可以计算得到所测生丝的截面积等指标。

该方法的具体步骤如下：

步骤1取5A等级20/22规格的生丝样丝，运用导线机构将待测生丝6绕在卷绕装置上，并给所述生丝6一定的张力。

步骤2将所述生丝6的一头穿过位于所述第一视频图像传感器1、所述第二视频图像传感器2、所述第一背景板3和所述第二背景板4之间的焦点，且将所述生丝6垂直于所述第一视频图像传感器1和所述第二视频图像传感器2所在的平面。

步骤3将所述第一视频图像传感器1和所述第二视频图像传感器2分别与所述计算机5连接，并进行预热；此时所述第一视频图像传感器1的光源和所述第二视频图像传感器2的光源分别亮起，且两个光源所发出的光线分别投射在所述生丝6以及所述第一背景板3和所述第二背景板4上。

步骤4预热后，启动所述卷绕装置，设定卷绕装置的速度约为23.5m/min，所述生丝6在所述卷绕装置的带动下陆续从拍摄区域的焦点上通过。

步骤5在自带光源的协助下，所述第一视频图像传感器1和所述第二视频图像传感器2利用其内含的摄像头，分别从两个相互垂直的方向对位于拍摄区域的所述生丝6进行拍摄，实时采集所述生丝6的丝径图像，并送至所述计算机5。

步骤6所述计算机5将接收到的所述生丝6的丝径图像与已知丝径的两标准圆形截面丝的图像进行对比，然后通过图像处理获得所述生丝6的长丝径、短丝径以及其匀度指标和清洁洁净指标。

步骤7所述计算机5利用其安装的生丝细度检测应用程序，根据获得的所述生丝6的长径和短径，计算出所述生丝6的长、短丝径和截面积(生丝细度)的序列图。

通过计算机实时采样，并进行图像处理，在没有干扰稳定检测时，本发明理论上可以达到所测丝径(45μm左右时)的相对误差小于等于1％，其截面积的相对误差小于等于2％。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种根据视频图像动态检测生丝细度的装置，其特征在于：包括第一视频图像传感器(1)、第二视频图像传感器(2)、第一背景板(3)、第二背景板(4)以及安装有生丝细度检测应用程序的计算机(5)；

所述第一视频图像传感器(1)与所述第二视频图像传感器(2)位于同一平面，且相互垂直；所述第一视频图像传感器(1)和所述第二视频图像传感器(2)的图像输入端均由一个用于拍摄生丝(6)丝径图像的摄像头和一个用于辅助所述摄像头拍摄的光源组成；

所述第一视频图像传感器(1)的光源所射出的光线与所述第二视频图像传感器(2)的光源所射出的光线存在一个焦点，所述焦点用于放置所述生丝(6)，所述生丝(6)与所述第一视频图像传感器(1)、所述第二视频图像传感器(2)所在的平面垂直；

在所述第一视频图像传感器(1)的图像输入端和所述第二视频图像传感器(2)的图像输入端的对面分别设置有所述第一背景板(3)和所述第二背景板，且所述第一背景板(3)和所述第二背景板(4)均远于所述焦点；所述第一视频图像传感器(1)的图像输出端和所述第二视频图像传感器(2)的图像输出端均与所述计算机(5)连接。

2.一种利用如权利要求1所述的装置的根据视频图像动态检测生丝细度的方法，包括以下步骤：

步骤1)运用导线机构将待测生丝(6)绕在卷绕装置上，并给所述生丝(6)一定的张力；

步骤2)将所述生丝(6)的一头穿过位于所述第一视频图像传感器(1)、所述第二视频图像传感器(2)、所述第一背景板(3)和所述第二背景板(4)之间的焦点，且将所述生丝(6)垂直于所述第一视频图像传感器(1)和所述第二视频图像传感器(2)所在的平面；

步骤3)将所述第一视频图像传感器(1)和所述第二视频图像传感器(2)分别与所述计算机(5)连接，并进行预热；此时所述第一视频图像传感器(1)的光源和所述第二视频图像传感器(2)的光源分别亮起，且两个光源所发出的光线分别投射在所述生丝(6)以及所述第一背景板(3)和所述第二背景板(4)上；

步骤4)预热后，启动所述卷绕装置，所述生丝(6)在所述卷绕装置的带动下陆续从拍摄区域的焦点上通过；

步骤5)在自带光源的协助下，所述第一视频图像传感器(1)和所述第二视频图像传感器(2)利用其内含的摄像头，分别从两个相互垂直的方向对位于拍摄区域的所述生丝(6)进行拍摄，实时采集所述生丝(6)的丝径图像，并送至所述计算机(5)；

步骤6)所述计算机(5)将接收到的所述生丝(6)的丝径图像与已知丝径的两标准圆形截面丝的图像进行对比，然后通过图像处理获得所述生丝(6)的长丝径、短丝径以及其清洁洁净指标；

步骤7)所述计算机(5)通过获得的所述生丝(6)的长径和短径，计算出所述生丝(6)的截面积以及其匀度指标。