CN111058182A - 基于投影区域统计的纱线状态检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于投影区域统计的纱线状态检测方法，设置外壳，以及设置在外壳内部的电子控制装置，包括提供电源的电源电路、进行运算处理的处理器，与处理器连接的红外发射单元和图像传感器，所述的图像传感器上设置红外滤波片，红外发射单元设置在图像传感器的正上方，处理器的内部设置纱线状态识别方法，其步骤为：(1)、每隔固定周期T，所述的处理器采集所述的图像传感器输出的图像数据f t(x,y)；(2)、采用二值化算法，将图像数据f t(x,y)进行二值化处理得到二值函数y t(x,y)；(3)、计算二值函数y t(x,y)的投影区域尺寸St；(4)、比较投影区域尺寸St与St‑1：当|St‑St‑1|大于或者等于预设阈值K时，判定纱线处于运动状态；否则，判定纱线处于静止状态。

Description

基于投影区域统计的纱线状态检测方法
技术领域
本发明涉及一种基于投影区域统计的纱线状态检测方法，属于纺织电子的技术领域。
背景技术
在纺织领域，无缝内衣机可以在无人干预的情况下完整纺织出一件衣物，因此工作效率很高，大大降低了生产成本，因此得到广泛应用。无缝内衣机一般会采用多组甚至十多组纱线进行纺织，不管用的多少，每组纱线都至关重要，即使一组纱线断纱或者缺纱导致当前纺织的衣物报废。因此，监测纱线的状态至关重要。目前使用的纱线状态传感器采用差分式的红外光敏二极管进行检测的。这种方式具有原理简单，成本低的优点，但是放大电路的增益非常大，容易受到干扰，并且检测区域非常狭小，对安装要求很高。
随着图像检测的大量应用，图像传感器及图像处理器的价格大大降低，而图像处理技术也越来越成熟。因此基于图像分析的纱线状态检测成为可能。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，采用图像传感器的检测方式，提供一种基于投影区域统计的纱线状态检测方法，对纱线前后两个采样图像的投影区域大小进行对比分析，该方案原理简单，工作可靠，并且是无接触式的检测方案。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
基于投影区域统计的纱线状态检测方法，设置U形的外壳，以及设置在所述的外壳内部的电子控制装置，所述的电子控制装置包括提供电源的电源电路、进行运算处理的处理器，与所述的处理器连接的红外发射单元和图像传感器，所述的图像传感器上设置红外滤波片，所述的红外发射单元设置在所述的图像传感器的正上方，纱线从所述的红外发射单元的下方穿过，并投影到所述的图像传感器上，所述的处理器的内部设置纱线状态识别方法，其步骤为：
(1)、每隔固定周期T，所述的处理器采集所述的图像传感器输出的图像数据f t(x,y)，x=1~M，y=1~N，其中，M为x轴方向上的最大像素个数，N为y轴方向上的最大像素个数；
(2)、采用二值化算法，将图像数据f t(x,y)进行二值化处理，得到二值函数y t(x,y)，且纱线的投影区域y t(x,y)=1，非投影区域y t(x,y)=0；
(3)、计算二值函数y t(x,y)的投影区域尺寸St；
(4)、比较当前采集的投影区域尺寸St与前次采集的投影区域尺寸St-1：当|St-St-1|大于或者等于预设阈值K时，判定纱线处于运动状态；当|St-St-1|小于预设阈值K时，判定纱线处于静止状态。
步骤(3)中，计算二值函数y t(x,y)的投影区域尺寸St的方法为：St=
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
实施本发明的积极效果是：1、采用图像传感器的检测方式，对纱线前后两个采样图像的投影区域大小进行对比分析，判断纱线的微动状态；2、原理简单，工作可靠；3、无接触式检测，对纱线无影响。
附图说明
图1是电子控制装置的安装图；
图2是二值函数的示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明：
参照图1－2，基于投影区域统计的纱线状态检测方法，设置U形的外壳，以及设置在所述的外壳内部的电子控制装置，所述的电子控制装置包括提供电源的电源电路、进行运算处理的处理器，与所述的处理器连接的红外发射单元1和图像传感器2，所述的图像传感器2上设置红外滤波片3。
所述的电源电路是将输入电源进行电平转换，并稳压，为其他电路提供电源。
所述的图像传感器2设置为对红外线敏感的CCD线性图像传感器或者CMOS线性图像传感器，所述的处理器可根据需要进行读取图像数据。
所述的红外滤波片3，可滤除红外光以外的光线，这样可大大提高环境适应性，避免外界光源的干扰。为了加强纱线成像的清晰度和对比度，所述的红外发射单元1设置在所述的图像传感器2的正上方，纱线从所述的红外发射单元1的下方穿过，并投影到所述的图像传感器2上。
所述的处理器的内部设置纱线状态识别方法，可以检测纱线的运动状态和静止状态，其步骤为：
(1)、每隔固定周期T，所述的处理器采集所述的图像传感器输出的图像数据f t(x,y)，x=1~M，y=1~N，其中，M为x轴方向上的最大像素个数，N为y轴方向上的最大像素个数；
在步骤(1)中，所述的处理器1每隔固定周期T进行采样，得到二维矩阵的图像序列f t(x,y)，f t-1(x,y)，f t-2(x,y)，．．．．．
(2)、采用二值化算法，将图像数据f t(x,y)进行二值化处理，得到二值函数y t(x,y)，且纱线的投影区域y t(x,y)=1，非投影区域y t(x,y)=0；
(3)、计算二值函数y t(x,y)的投影区域尺寸St；
步骤(3)中，计算二值函数y t(x,y)的投影区域尺寸St的方法为：St=
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002A
。即将二值函数y t(x,y)不为零的像素求和。
(4)、比较当前采集的投影区域尺寸St与前次采集的投影区域尺寸St-1：当|St-St-1|大于或者等于预设阈值K时，判定纱线处于运动状态；当|St-St-1|小于预设阈值K时，判定纱线处于静止状态。
按照纱线静止时，|St-St-1|接近于零的原则进行判断。

Claims (2)

1.基于投影区域统计的纱线状态检测方法，设置U形的外壳，以及设置在所述的外壳内部的电子控制装置，所述的电子控制装置包括提供电源的电源电路、进行运算处理的处理器，与所述的处理器连接的红外发射单元和图像传感器，所述的图像传感器上设置红外滤波片，所述的红外发射单元设置在所述的图像传感器的正上方，纱线从所述的红外发射单元的下方穿过，并投影到所述的图像传感器上，其特征在于：所述的处理器的内部设置纱线状态识别方法，其步骤为：
(1)、每隔固定周期T，所述的处理器采集所述的图像传感器输出的图像数据f t(x,y)，x=1~M，y=1~N，其中，M为x轴方向上的最大像素个数，N为y轴方向上的最大像素个数；
(2)、采用二值化算法，将图像数据f t(x,y)进行二值化处理，得到二值函数y t(x,y)，且纱线的投影区域y t(x,y)=1，非投影区域y t(x,y)=0；
(3)、计算二值函数y t(x,y)的投影区域尺寸St；
(4)、比较当前采集的投影区域尺寸St与前次采集的投影区域尺寸St-1：当|St-St-1|大于或者等于预设阈值K时，判定纱线处于运动状态；当|St-St-1|小于预设阈值K时，判定纱线处于静止状态。
2.根据权利要求1所述的基于投影区域统计的纱线状态检测方法，其特征是：步骤(3)中，计算二值函数y t(x,y)的投影区域尺寸St的方法为：St=
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
。
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