CN112080829A - 捆绑纱检测影像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纤维纺织技术领域，尤其涉及一种捆绑纱检测影像系统，包括：图像采集单元：具有若干相机，对捆绑纱设定位置捆绑界面的图像进行拍摄采集；图像预处理单元：对图像采集单元所采集的图像进行复原；图像检测单元：在复原后的图像中将目标纱线与背景进行分离，对捆绑纱进行提取；通讯单元：根据所提取的相邻两根捆绑纱之间的距离作为报警的依据，而向主机进行报警信号的传递。本发明中的捆绑纱检测影像系统用于实时检测捆绑纱情况，并且能够将检测到的情况及时的反馈至主机，以在出现异常情况时达到自动停机的目的，该检测系统在光照不均和工业现场强电磁波干扰的情况下仍然可以得到清晰图像并把目标纱线准确提取出来，避免系统进行误检测。

Description

捆绑纱检测影像系统
技术领域
本发明涉及纤维纺织技术领域，尤其涉及一种捆绑纱检测影像系统。
背景技术
捆绑纱可改善树脂对织物的浸渍性，降低最终复合材料的孔隙率，提高复合材料的拉伸和剪切等力学性能。在目前的纤维纺制过程中，捆绑纱的并丝和断丝情况大多通过人工的方式进行监测和排查，此种工作方式难免存在遗漏和失准的情况，为了避免上述人工操作的缺陷，现有的设备上设置图像采集单元，从而使得操作者从图像上对捆绑纱进行观察，虽然在一定程度上解决了劳动强度和精准度的问题，但是在光照不均和工业现场强电磁波干扰的情况下仍然难以得到清晰图像，从而使得检测的准确率较低，从而在捆绑纱出现问题时无法及时停机进行解决，严重影响了最终纤维织物的性能。
鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种捆绑纱检测影像系统，使其更具有实用性。
发明内容
本发明中提供一种捆绑纱检测影像系统，旨在及时准确获知捆绑纱的异常情况，且在出现异常情况时达到自动停机的目的，从而有效解决背景技术中的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
捆绑纱检测影像系统，包括：
图像采集单元：具有若干相机，对捆绑纱设定位置捆绑界面的图像进行拍摄采集；
图像预处理单元：对所述图像采集单元所采集的图像进行复原；
图像检测单元：在复原后的图像中将目标纱线与背景进行分离，对捆绑纱进行提取；
通讯单元：根据所提取的相邻两根捆绑纱之间的距离作为报警的依据，而向主机进行报警信号的传递。
进一步地，所述图像采集单元中还包括定时器，按照设定频率进行所述捆绑界面的刷新。
进一步地，所述定时器的设定时间为5~15ms。
进一步地，所述图像采集单元的采集方法包括以下步骤：
通过主机控制所述图像采集单元中对应的相机开始工作；
令对应的所述相机与所述主机软件中的图片框进行配对，令软件中的所述图片框的大小与对应的所述相机所拍摄的图像大小保持匹配；
在所述图片框中显示所述相机所采集的图像。
进一步地，所述图像预处理单元的图像复原方法包括以下步骤：
进行中值滤波，将所述相机拍摄的图像进行滤波处理，得到去除白色污点的光滑图像。
进一步地，对所述中值滤波后的图像进行形态学中的膨胀操作，对白色的所述捆绑纱进行膨胀处理。
进一步地，对所述捆绑纱进行提取采用XLD轮廓提取算法和RGB分量转换算法。
进一步地，对所述捆绑纱进行提取包括以下步骤：
XLD轮廓提取，并将所提取出的轮廓进行拟合形状转换；
采用RGB分量算法进行轮廓的二次处理；
采用最大二值化算法计算相邻两所述捆绑纱的轮廓之间的距离。
进一步地，所述轮廓的二次处理包括对目标物进行从左到右进行排，且计算目标轮廓的拟合纱线个数。
进一步地，相邻两所述捆绑纱的轮廓之间的距离，通过相邻两纱线轮廓之间的坐标比对获得。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中的捆绑纱检测影像系统用于实时检测捆绑纱情况，并且能够将检测到的情况及时的反馈至主机，以在出现异常情况时达到自动停机的目的，该检测系统在光照不均和工业现场强电磁波干扰的情况下仍然可以得到清晰图像并把目标纱线准确提取出来，避免系统进行误检测，运用以上算法程序可以准确进行检测，检测准确率达百分之九十以上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中捆绑纱检测影像系统的框架图；
图2为图像采集单元的采集方法的流程框架图；
图 3为对捆绑纱进行提取的流程框架图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本发明中的捆绑纱检测影像系统包括：图像采集单元，具有若干相机，对捆绑纱设定位置的捆绑界面的图像进行拍摄采集；在相机采集到图像数据后，因为工业现场环境强电磁波干扰，会使得所采集到的图像数据不准确，也就是图像失真，因此还包括图像预处理单元，对图像采集单元所采集的图像进行复原，从而为检测做好铺垫；图像检测单元，在复原后的图像中将目标纱线与背景进行分离，对捆绑纱进行提取；通讯单元：根据所提取的相邻两根捆绑纱之间的距离作为报警的依据，而向高速机进行报警信号的传递，当任意两根目标纱线距离小于设定值，产生报警信号，在上位机中告知异常情况位置，以及通过通讯协议把报警信号传给高速机。
在上述实施例中，当前只能显示一帧图像数据，为了获得连续的视频，图像采集单元中还包括定时器，按照设定频率进行捆绑界面的刷新，其中，定时器的设定时间为5~15ms，在上述范围中优选10ms，例如，设定时间为10ms，则每10ms拍摄一帧图像进行显示，从而使得设备用户获得连续的视频，保证影像检测的连续性。
作为上述实施例的优选，如图2所示，图像采集的具体步骤为：通过主机控制图像采集单元中对应的相机开始工作，当相机硬件插入到电脑主机的时候，需要首先让电脑识别外围的硬件，通过软件指令找到相机的句柄，从而让对应的相机开始工作；令对应的相机与主机软件中的图片框进行配对，初始化软件中的图片框，包括图片框的宽和高，得到相机所拍摄的图像的宽和高以及分辨率，令软件中的图片框的大小与对应的所述相机所拍摄的图像大小保持匹配，确保画面显示完整；最后在图片框中显示相机所采集的图像，不会发生显示不全的问题。
作为上述实施例的优选，图像复原包括以下步骤：进行中值滤波，将相机拍摄的图像进行滤波处理，从而得到去除白色污点的光滑图像；为了进一步提高图像的清晰度，还包括对中值滤波后的图像进行形态学中的膨胀操作，对白色的捆绑纱进行膨胀处理，从而把图像中白色部分进行增强，缩小黑色污点干扰，最后得到一帧清晰的图像，当图像持续更新时，则获得清晰的视频展示。
作为上述实施例的优选，在实施过程中，对捆绑纱进行提取采用RGB分量转换算法和XLD轮廓提取算法，具体地，如图3所示，XLD轮廓提取，并将所提取出的轮廓进行拟合形状转换，首先提取目标轮廓也即捆绑纱，然后把提取出的捆绑纱进行拟合，最后根据设定条件把每一根捆绑纱提取出来；采用RGB分量算法进行轮廓的二次处理，从而为后续的检测做好铺垫。
作为上述实施例的优选，实施时轮廓的二次处理包括：对目标物进行从左到右进行排序，计算目标轮廓的拟合纱线个数，从而确保检测范围的完整性，避免漏检；而采用最大二值化算法计算相邻两捆绑纱的轮廓之间的距离，则首先计算第一根纱线的坐标和第二根纱线的坐标后，再进行二者之距离离的计算。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.捆绑纱检测影像系统，其特征在于，包括：
图像采集单元：具有若干相机，对捆绑纱设定位置捆绑界面的图像进行拍摄采集；
图像预处理单元：对所述图像采集单元所采集的图像进行复原；
图像检测单元：在复原后的图像中将目标纱线与背景进行分离，对捆绑纱进行提取；
通讯单元：根据所提取的相邻两根捆绑纱之间的距离作为报警的依据，而向主机进行报警信号的传递。
2.根据权利要求1所述的捆绑纱检测影像系统，其特征在于，所述图像采集单元中还包括定时器，按照设定频率进行所述捆绑界面的刷新。
3.根据权利要求2所述的捆绑纱检测影像系统，其特征在于，所述定时器的设定时间为5~15ms。
4.根据权利要求2所述的捆绑纱检测影像系统，其特征在于，所述图像采集单元的采集方法包括以下步骤：
通过主机控制所述图像采集单元中对应的相机开始工作；
令对应的所述相机与所述主机软件中的图片框进行配对，令软件中的所述图片框的大小与对应的所述相机所拍摄的图像大小保持匹配；
在所述图片框中显示所述相机所采集的图像。
5.根据权利要求2所述的捆绑纱检测影像系统，其特征在于，所述图像预处理单元的图像复原方法包括以下步骤：
进行中值滤波，将所述相机拍摄的图像进行滤波处理，得到去除白色污点的光滑图像。
6.根据权利要求5所述的捆绑纱检测影像系统，其特征在于，对所述中值滤波后的图像进行形态学中的膨胀操作，对白色的所述捆绑纱进行膨胀处理。
7.根据权利要求2所述的捆绑纱检测影像系统，其特征在于，对所述捆绑纱进行提取采用XLD轮廓提取算法和RGB分量转换算法。
8.根据权利要求2或7所述的捆绑纱检测影像系统，其特征在于，对所述捆绑纱进行提取包括以下步骤：
XLD轮廓提取，并将所提取出的轮廓进行拟合形状转换；
采用RGB分量算法进行轮廓的二次处理；
采用最大二值化算法计算相邻两所述捆绑纱的轮廓之间的距离。
9.根据权利要求8所述的捆绑纱检测影像系统，其特征在于，所述轮廓的二次处理包括对目标物进行从左到右进行排，且计算目标轮廓的拟合纱线个数。
10.根据权利要求8所述的捆绑纱检测影像系统，其特征在于，相邻两所述捆绑纱的轮廓之间的距离，通过相邻两纱线轮廓之间的坐标比对获得。
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