CN111139580A - 基于纵向直方图分析的纺机纱线监测方法 - Google Patents

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    • D04B35/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, knitting machines, not otherwise provided for
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  • Textile Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开一种基于纵向直方图分析的纺机纱线监测方法，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，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，处理器的内部设置纺机纱线监测方法，其步骤为：(1)每隔固定周期T，处理器采集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)二值函数y t(x,y)投影区域向y轴方向进行投影，得到直方图Wt[N]；(4)计算当前采集的直方图Wt[N]与前次采集的直方图Wt‑1[N]的差值S：当S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

基于纵向直方图分析的纺机纱线监测方法
技术领域
本发明涉及一种基于纵向直方图分析的纺机纱线监测方法，属于纺织电子的技术领域。
背景技术
无缝内衣机广泛应用于生产内衣、泳装、运动服等服装。有统计资料显示，2010年，无缝针织和传统针织分别占全球针织内衣市场的40%和60%。为了提高工作效率，降低生产成本，目前无缝内衣机实现了在无人化生产。但是，无缝内衣机会采用多组甚至十多组纱线进行纺织，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，对纱线的断纱、缺纱的监测就尤为重要了。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，提供一种基于纵向直方图分析的纺机纱线监测方法，提取纱线投影区域的纵向投影直方图并进行分析比较，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：
基于纵向直方图分析的纺机纱线监测方法，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纺机纱线监测方法，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)、二值函数y t(x,y)投影区域向y轴方向进行投影，得到直方图Wt[N]，其中Wt[i]=
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，i=1~N；
(4)、计算当前采集的直方图Wt[N]与前次采集的直方图Wt-1[N]的差值S：当S大于或者等于预设阈值K时，判定纱线处于运动状态；当S小于预设阈值K时，判定纱线处于静止状态。
步骤(4)中，当前采集的直方图Wt[N]与前次采集的直方图Wt-1[N]的差值S的计算方法为：S=
Figure DEST_PATH_IMAGE004
。
实施本发明的积极效果是：1、采用图像传感器的检测方式，提取纱线投影区域的纵向投影的直方图并进行分析比较，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；
图3是纵向直方图的示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明：
参照图1－3，基于纵向直方图分析的纺机纱线监测方法，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)、二值函数y t(x,y)投影区域向y轴方向进行投影，得到直方图Wt[N]，其中Wt[i]=
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002A
，i=1~N；
因此直方图Wt[N]描述纱线投影区域或者纱线本身沿纵向的宽度分布，体现了纱线的特征，可进行状态识别。
(4)、计算当前采集的直方图Wt[N]与前次采集的直方图Wt-1[N]的差值S：当S大于或者等于预设阈值K时，判定纱线处于运动状态；当S小于预设阈值K时，判定纱线处于静止状态。
步骤(4)中，当前采集的直方图Wt[N]与前次采集的直方图Wt-1[N]的差值S的计算方法为：S=
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004A
。
按照纱线静止时，差值S接近于零的原则进行判断。

Claims (2)

1.基于纵向直方图分析的纺机纱线监测方法，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纺机纱线监测方法，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)、二值函数y t(x,y)投影区域向y轴方向进行投影，得到直方图Wt[N]，其中Wt[i]=
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
，i=1~N；
(4)、计算当前采集的直方图Wt[N]与前次采集的直方图Wt-1[N]的差值S：当S大于或者等于预设阈值K时，判定纱线处于运动状态；当S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所述的基于纵向直方图分析的纺机纱线监测方法，其特征是：步骤(4)中，当前采集的直方图Wt[N]与前次采集的直方图Wt-1[N]的差值S的计算方法为：S=
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2669045A1 (fr) * 1990-11-14 1992-05-15 Fatel Telematique Procede et systeme de controle du fonctionnement d'une machine textile.
KR20070055795A (ko) * 2005-11-28 2007-05-31 (주) 에스텍 섬유기계용 원사이상감지장치
CN101515166A (zh) * 2009-03-19 2009-08-26 杭州嘉拓科技有限公司 一种监控纱线运动状态的装置及监控方法
CN103352283A (zh) * 2013-07-19 2013-10-16 慈溪思达电子科技有限公司 纱线状态传感器判断微动状态的图像识别方法

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