CN107843194A - 一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法及装置 - Google Patents

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丁茂峦
彭湘洲
石巧平
董兰兰
黄智宏
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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/022—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning

Abstract

本发明属于天然纺织纤维长度测量技术领域，具体涉及一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法及装置，其中，该方法包括：步骤1，通过高速摄像头采集在透明扁平气道中飞行的纤维的数字影像；步骤2，用图像处理方法测量纤维数字影像的长度，得到纤维的真实长度。本发明通过高速摄像头采集透明扁平气道中飞行的纤维影像，利用数字图像处理通用算法快速测量其自然长度，提高了纤维长度测量的效率。

Description

一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法及装置
技术领域
本发明属于天然纺织纤维长度测量技术领域，具体涉及一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法及装置。
背景技术
羊绒、羊毛、棉等常见天然纺织纤维作为基本的纺织原料都需要测量长度。单根纤维长度的精确测量目前都是人工测量或是机械拉伸测量，效率很低。因此，亟需一种能够高效测量纤维长度的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法及装置，采用高速摄像头采集扁平气道中飞行的纤维影像，利用数字图像处理通用算法快速测量其自然长度，大幅提高纤维长度测量的效率。
本发明提供了一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法，包括：
步骤1，通过高速摄像头采集在透明扁平气道中飞行的纤维的数字影像；
步骤2，用图像处理方法测量纤维数字影像的长度，得到纤维的真实长度。
进一步地，步骤1包括：
通过透明扁平气道尾端的负压气源持续抽吸气道内的空气，使气道头端外围产生低气压场，吸引纤维进入气道并随气流呈自然伸展状态飞行。
进一步地，步骤2包括：利用数字图像的背景减除、轮廓提取、骨架化算法计算出纤维自然状态下的曲线长度，即纤维的真实长度。
本发明还提供了一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量装置，包括透明扁平气道，抽气泵、高速摄像头，透明扁平气道的尾端通过连接管连接抽气泵，高速摄像头布置于透明扁平气道外围；抽气泵通过持续抽吸气道内的空气，使气道头端外围产生低气压场，以吸引该范围的纤维进入气道随气流呈自然伸展状态飞行，高速摄像头用于拍摄飞行状态中的纤维长度影像。
进一步地，透明扁平气道周围还设有气道照明光源。
进一步地，该装置还包括纤维长度计算装置，纤维长度计算装置基于纤维长度影像通过图像处理方法计算出纤维长度。
进一步地，纤维长度计算装置利用数字图像的背景减除、轮廓提取、骨架化算法计算出纤维自然状态下的曲线长度，即纤维的真实长度。
与现有技术相比本发明的有益效果是：通过高速摄像头采集透明扁平气道中飞行的纤维影像，利用数字图像处理通用算法快速测量其自然长度，提高了纤维长度测量的效率。
附图说明
图1是本发明一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法中纤维在扁平透明气道中飞行的影像图；
图2是本发明一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法用图像处理方法测量纤维数字影像长度的流程图；
图3是本发明一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
参图1及图3所示，本实施例提供一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法，包括：
步骤1，通过高速摄像头采集在透明扁平气道1中飞行的纤维6的数字影像；
步骤2，用图像处理方法测量纤维数字影像的长度，得到纤维的真实长度。
在本实施例中，步骤1包括：
通过透明扁平气道尾端的负压气源持续抽吸气道内的空气，使气道头端外围产生低气压场，吸引纤维进入气道并随气流呈自然伸展状态飞行。
在本实施例中，步骤2包括：利用数字图像的背景减除、轮廓提取、骨架化算法计算出纤维自然状态下的曲线长度，即纤维的真实长度。如图3所示。
该方法采用高速摄像头采集扁平气道中飞行的纤维影像，利用数字图像处理通用算法快速测量其自然长度，效率大幅提升。并可以对连续输入的单纤维进行连续测量，因而可以扩展成大容量的单纤维测试系统，以此高效获取基于大量纤维个体的准确长度值的统计分布特性。
参图2及图3所示，本实施例还提供了一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量装置，包括透明扁平气道1，抽气泵4、高速摄像头2，透明扁平气道1的尾端通过连接管3连接抽气泵4，高速摄像头2布置于透明扁平气道1外围；抽气泵4通过持续抽吸气道内的空气，使气道头端外围产生低气压场，以吸引该范围的纤维6进入气道随气流呈自然伸展状态飞行，高速摄像头用于拍摄飞行状态中的纤维长度影像。
扁平透明气道1，其截面的高度可设定在比纤维直径大约高一个数量级的尺度，宽度和长度根据成像视场的需求以及纤维长度设定。气道尾端连接负压气源，持续抽吸气道内的空气，气道头端外围小范围内产生低气压场，吸引在此区域的纤维进入气道随气流呈自然伸展状态飞行。因为气道扁平，纤维6相当于在极薄的空气夹层中飞行，其自然弯曲基本只在气道横向被允许，这样在气道上方的成像装置就能拍摄到纤维的长度全貌。
在本实施例中，透明扁平气道1周围还设有气道照明光源5。
在本实施例中，该装置还包括纤维长度计算装置，纤维长度计算装置基于纤维长度影像通过图像处理方法计算出纤维长度。
在本实施例中，纤维长度计算装置利用数字图像的背景减除、轮廓提取、骨架化等基本算法计算出纤维自然状态下的曲线长度，即纤维的真实长度。如图3所示。
该装置采用高速摄像头采集扁平气道中飞行的纤维影像，利用数字图像处理通用算法快速测量其自然长度，效率大幅提升。并可以对连续输入的单纤维进行连续测量，因而可以扩展成大容量的单纤维测试系统，以此高效获取基于大量纤维个体的准确长度值的统计分布特性。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (7)

1.一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法，其特征在于，包括：
步骤1，通过高速摄像头采集在透明扁平气道中飞行的纤维的数字影像；
步骤2，用图像处理方法测量纤维数字影像的长度，得到纤维的真实长度。
2.根据权利要求1所述的一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法，其特征在于，所述步骤1包括：
通过透明扁平气道尾端的负压气源持续抽吸气道内的空气，使气道头端外围产生低气压场，吸引纤维进入气道并随气流呈自然伸展状态飞行。
3.根据权利要求3所述的一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量方法，其特征在于，所述步骤2包括：利用数字图像的背景减除、轮廓提取、骨架化算法计算出纤维自然状态下的曲线长度，即纤维的真实长度。
4.一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量装置，其特征在于，包括透明扁平气道，抽气泵、高速摄像头，所述透明扁平气道的尾端通过连接管连接所述抽气泵，所述高速摄像头布置于所述透明扁平气道外围；所述抽气泵通过持续抽吸气道内的空气，使气道头端外围产生低气压场，以吸引该范围的纤维进入气道随气流呈自然伸展状态飞行，所述高速摄像头用于拍摄飞行状态中的纤维长度影像。
5.根据权利要求4所述的一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量装置，其特征在于，所述透明扁平气道周围还设有气道照明光源。
6.根据权利要求4或5所述的一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量装置，其特征在于，还包括纤维长度计算装置，所述纤维长度计算装置基于所述纤维长度影像通过图像处理方法计算出纤维长度。
7.根据权利要求6所述的一种天然纺织纤维长度的飞行影像测量装置，其特征在于，所述纤维长度计算装置利用数字图像的背景减除、轮廓提取、骨架化算法计算出纤维自然状态下的曲线长度，即纤维的真实长度。
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