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，本文针对运动中的纱线特征设计了

2、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，间接提取出了毛羽图像；选择MATLAB自带

3、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，可以有效识别危害长毛羽。关键词：纱线毛羽；线阵CCD；图

4、像分析；毛羽检测ResearchofYarnHairinessParametersMeasurementTechniqueBasedonImageAnalysisDiscipline:PrecisionInstrumentandMachineryStudentSignature:SupervisorSignature:AbstractInyarnqualityinspectionandcontroloftheyarn,theyarnhairinessisanimportantindextoevaluatethequalityoftheyarn.Thedetectionofhai

5、rinesscanavoidtheinfluenceofpoorhairinessinthepost-processingprocessandalsoimprovethequalityoftheyarnandtheyarnfabric.Inordertomeetthecontrolandtestingofhairiness,thispaperdesignsasuitableyarnimageacquisitiondeviceanditshairinessparametercalculationalgorithmforthecharacteristicsoftheyarninmo

6、tion.Firstly,theimageacquisitiondeviceofmovingyarnisdesigned,whichcanbedividedintoyarntransmissionsystemandimagingsystem.Itcanmeetthespeedrequirementof30m/minforthetransmissionsystem,andrealizeuniformandsteadymovementoftheyarn.Fortheimagingsystem,thelinearCCDcamerawithhighscanningfrequencyan

7、dhighresolutionisselectedastheimagesensor.Combinedwiththetelecentriclensandtheparallellightsource,theimageacquisitionofthemotionyarnisrealized,andtheimagequalityissuperiortothegeneralimagingsystem.Secondly,thebackgrounddifferenceisselectedtoremovet