基于机器视觉的自动化棉流异纤检测技术的研究与实现

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1、学校代码10459学号或申请号201312172058密级硕士学位论文基于机器视觉的自动化棉流异纤检测技术的研究与实现作者姓名：党士许导师姓名：张志鸿教授李磊博士学科门类：工学专业名称：计算机应用技术培养院系：信息工程学院完成时间：2016年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchandImplementationonAutomationDetectionTechnologyofForeignFiberinCo

2、ttonFlowBasedonMachineVisionByShixuDangSupervisor:Prof.ZhihongZhangPh.DLeiLiComputerSystemStructureSchoolofInformationEngineeringMay,2016学位论文原创性声明：巧里交的学位论义本人郑黨声剛，是本人在导师的捲导下，独立进行巧究所取得的成梁．除文中己经注明引巧的内容外，本论文不包含化何其化个人或绝体己经发表或撰鸟迸的科研成梁，均己在义中Ｗ明确巧式．对本文的硏巧

3、作巧重要巧献的个人和楽体。标明本声明的法律贵任由本人承担。学泣论文作者；３期；＞９／之年７月《曰学位论文使用授权声明本人在导师指导下鬼成的论文及相关的职务巧品，巧巧、产校归厲郑州大学。根据巧州大学有夹保醫、使用学垃论文的规定，厨意学校保留或向國家有关部口或机构送交论文的烫印件巧电子版，丸许论义彼盘阅和借閱：本人搜权邦巧大学可Ｗ掩本学位论文的全部或部分编Ａ有关殺錯库进巧检索，可站采用影印、缩印或者其他愛制手段保巧论文‘和汇編本学位论文。本人离校后发聚、化用学位论文或与该学位

4、论义直接相关的学术论一文或成巧材，第署名单位仍然为巧州大学。保密论文在解密盾应迸巧此规巧。学位论义作讚；曰脱＞《年Ｓ月么＾日摘要摘要棉花是一种重要的生产原料，许多行业领域都需要使用其加工制品，而棉花内混杂入异性纤维会造成棉花的加工制品质量下降，不仅带来的巨大的经济损失，还会影响我国在国际市场的棉花加工制品的声誉。近年来基于机器视觉的自动检测系统由于其高精度、高可靠性、高效率以及易扩充等特性，实现了生产自动化，被广泛化的应用在各个领域。在这种背景下，本文通过深入的对比分析和研究其他异纤检

5、测技术，提出了基于机器视觉的自动化棉流异纤检测技术的研究与实现，本文的主要研究内容如下：1)在分析现有系统优缺点的基础上，充分考虑到采集速率、图像分辨率、视场宽度、焦距等条件下，对实现自动化棉流异纤检测技术需要的图像采集硬件设备进行了选型；按照所需要进行清除的异纤种类的不同特性，设计了组合日光光源和紫外光光源的光源系统，按照所需要进行清除的异纤种类，根据异纤种类的不同特性。在集成图像采集硬件后进行采集测试，采集到的图像细节清晰，对比明显。2)在对数学形态学和边缘检测理论研究的基础上，通过实验确定了经典的

6、常规检测算子不能满足本文的应用需求。在充分分析大量的异纤形态图片后，提出了由改进形态学边缘检测算子、基于Zernike矩的亚像素检测细化、三邻域的非极大值抑制算法三个流程的异纤检测识别算法，仿真实验验证了对异纤识别效果良好、检测所需时间较其他方法更短。3)在分析基于机器视觉的自动化棉流异纤检测技术实现的限制因素：硬件设备以及时间需求的基础上，确定了异纤检测系统的异纤清除机构，采用模块化和面向对象的思想设计了异纤检测识别算法的软件平台，确保了棉流两侧的高速相机能够并行工作，共同控制异纤清除机构。最后对整个

7、自动化棉流异纤检测技术的实现进行了整体设计和测试，实验验证了本文开发的系统能满足实际需求、具有较高的稳定性和较高的识别率。关键字：机器视觉；异性纤维；数学形态学；边缘检测；亚像素；非极大值抑制IAbstractAbstractCottonisanimportantrawmaterial,manyindustriesarerequiredtousecottonproducts.Andtheforeignfibersincottonisverysidespread,foreignfiberswillcaus

8、ethequalityofthecottonproductsdeclined,notonlybroughthugeeconomiclossestofarmersandcottontextileindustry,butalsoaffectthereputationofcottonproductsintheinternationalmarket.Inrecentyears,basedonmachinevisionandautomaticdete