基于图像分析的纱线毛羽参数测试技术研究

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1、密级无．分类号ＴＳ．１０７２＿方知＾拿Ｘ＇ＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文题目：基于图像分析的纱线毛羽参数测试技术研究作者：张增康指导教师：马卫红副教授申请学位学科：精密仪器及机械２０１８年５月２５日基于图像分析的纱线毛羽参数测试技术研究学科：精密仪器及机械研究生签字：指导教师签字：摘要在纱线的质量检测与控制中，纱线毛羽是评价纱线质量的重要指标，对毛羽进行检测能够避免后加工过程中毛羽不良带来的影响，也有利于提高纱线以及纱织品的质量。为满足对毛羽的控制和测试，本文针对运动

2、中的纱线特征设计了一种适用的纱线图像采集装置及其毛羽参数计算算法。首先设计了运动纱线的图像采集装置，分为纱线传动系统和成像系统，对于传动系统可以满足30m/min的速度要求，实现纱线的匀速平稳运动；对于成像系统，选用高扫描频率和高分辨率的线阵CCD相机作为图像传感器，结合双远心镜头和平行光源，实现运动纱线的图像采集，并且图像质量优于一般成像系统。其次选择背景差分去除了背景中存在的固定噪声，突出了纱线的灰度特征；通过图像灰度分析，确定了最大灰度值的10%-35%作为图像分割的阈值范围，对图像进行了二值化操作；运用大小为13的正方形结构算子进行形态学开运算，间接提

3、取出了毛羽图像；选择MATLAB自带的细化算法，得到了毛羽细化线，很好的保留了毛羽的拓扑结构。最后在毛羽参数算法中提出了1/3匹配行频的纱线图像采集方式，通过分析匹配行频纱线图像和1/3匹配行频纱线图像的毛羽像素数，提出了a值在毛羽值计算中的作用；以纱线中心线为基准，分别向两边作毛羽的等间隔切割线，对切割线上的毛羽根数进行计数，给出毛羽指数。测试实验结果证明，同一实验环境的a值为定值，且采集行频为16667Hz的纱线图像计算出的毛羽值与采集行频为50000Hz的纱线图像毛羽值具有一致性。同时在毛羽指数的计算中，可以准确识别长度大于等于1.25mm的毛羽根数，可

4、以有效识别危害长毛羽。关键词：纱线毛羽；线阵CCD；图像分析；毛羽检测ResearchofYarnHairinessParametersMeasurementTechniqueBasedonImageAnalysisDiscipline:PrecisionInstrumentandMachineryStudentSignature:SupervisorSignature:AbstractInyarnqualityinspectionandcontroloftheyarn,theyarnhairinessisanimportantindextoevaluatet

5、hequalityoftheyarn.Thedetectionofhairinesscanavoidtheinfluenceofpoorhairinessinthepost-processingprocessandalsoimprovethequalityoftheyarnandtheyarnfabric.Inordertomeetthecontrolandtestingofhairiness,thispaperdesignsasuitableyarnimageacquisitiondeviceanditshairinessparametercalculati

6、onalgorithmforthecharacteristicsoftheyarninmotion.Firstly,theimageacquisitiondeviceofmovingyarnisdesigned,whichcanbedividedintoyarntransmissionsystemandimagingsystem.Itcanmeetthespeedrequirementof30m/minforthetransmissionsystem,andrealizeuniformandsteadymovementoftheyarn.Fortheimagi

7、ngsystem,thelinearCCDcamerawithhighscanningfrequencyandhighresolutionisselectedastheimagesensor.Combinedwiththetelecentriclensandtheparallellightsource,theimageacquisitionofthemotionyarnisrealized,andtheimagequalityissuperiortothegeneralimagingsystem.Secondly,thebackgrounddifference

8、isselectedtoremovet