一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股檢測裝置及檢測算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股在線檢測裝置及檢測方法，屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]賽絡(luò)紡是在細紗機上喂入兩根保持一定間距的粗紗，經(jīng)牽伸后，由前羅拉輸出這兩根單紗須條，并由于捻度的傳遞而使單紗須條上帶有少量的捻度，拼合后被進一步加捻成類似合股的紗線，卷繞在筒管上。賽絡(luò)紡的初始設(shè)計目的是用于毛紡上，特點是毛羽少，強力高，耐磨性好，達到毛紗能單紗織造的效果，以實現(xiàn)毛織物的輕薄化。近年來因改善毛羽問題，賽絡(luò)紡紗在純棉、再生纖維等領(lǐng)域的紡紗應(yīng)用十分廣泛。
[0003]由于賽絡(luò)紡是由兩根有一定間距的須條喂入細紗牽伸區(qū)，分別牽伸后加捻成紗，兩股須條存在一股斷頭后另一股跑單紗的情況，并且在紡紗張力穩(wěn)定的情況下不斷頭，造成錯支紗。所以，需要及時發(fā)現(xiàn)斷股的情況，并進行處理，以免影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004]目前，國內(nèi)外涉及賽絡(luò)紡單紗條斷紗檢測與指示裝置及方案主要有以下三種:第一種是監(jiān)控粗紗條是否斷裂的裝置，利用電容式或電子式傳感器對導(dǎo)向槽中通過的兩根粗紗的連續(xù)狀況分別進行檢測，直接監(jiān)控粗紗本身，但所需傳感器數(shù)量較多，占地面積大；第二種是監(jiān)控紗線是否斷裂的裝置，通過遠紅外判斷監(jiān)控紗線是否斷裂，但是只能檢測所有的粗紗條均斷裂的情況；第三種是單紗拉斷或打斷裝置，目的是當(dāng)多根粗紗條中的一根或多根斷裂時，將細紗拉斷，從而停止紡紗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股在線檢測裝置，該裝置通過在細紗機上底部固定設(shè)置圖像檢測裝置來實現(xiàn)線賽絡(luò)紡斷股的在線檢測，利用圖像處理技術(shù)測量賽絡(luò)紡Y字型匯聚點的字母Y的在線形狀的變化，判斷紗線是否出現(xiàn)了斷股現(xiàn)象，檢測方法簡單、直接，且準(zhǔn)確率高，不受外界環(huán)境的影響，可以實現(xiàn)紗線斷股自動檢測與在線檢測，從而保障紗線的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于:提出一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股的檢測方法，該檢測方法通過在線獲取匯聚點Y字型紗線圖像，并利用Ostu自動閾值方法，將Y型圖像進行分割，轉(zhuǎn)化為二值圖像，提取圖片中的“Y”型特征，將特征送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練，訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對特征敏感。在紡紗階段，利用同樣的方式提取Y字型的特征，并送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行識別，若出現(xiàn)不一致現(xiàn)象，則表明出現(xiàn)斷股現(xiàn)象。圖像處理專用單元會根據(jù)Y型形狀的變化實時判別股紗是否出現(xiàn)斷裂；
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案如下:本發(fā)明一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股在線檢測裝置，其特征在于，包括至少一個檢測頭裝置；所述檢測頭裝置包括低成本CMOS相機裝置和LED光源裝置，主要通過檢測頭裝置對賽絡(luò)紡紗過程中Y字型匯聚點圖像進行采集與檢測。
[0008]進一步地，所述檢測頭裝置由相機和圖像處理專用單元，放大鏡頭以及LED光源組成。
[0009]進一步地，檢測頭裝置的底部固定在細紗機底端，檢測頭裝置固定在賽絡(luò)紡Y字型匯聚點的正前方，對匯聚點的Y字型圖像進行采集
[0010]進一步地，所述檢測頭裝置距離紡紗段l-50mm。
[0011]進一步地，所述相機為低成本CMOS相機，價格低廉，分辨率為640X480像素，幀頻為25fps ;所述圖像處理專用單元為集成塊裝置，用于將采集的圖像進行處理，用于將采集的圖像進行處理，提取紗線形狀特征，并對形狀進行分析和處理，監(jiān)測出現(xiàn)異常狀況的紗線；所述放大鏡頭為1-6倍放大；所述LED光源固定在放大鏡頭的前端，為紗線圖像的獲取提供光照。
[0012]進一步地，所述賽絡(luò)紡斷股檢測控制包括參數(shù)設(shè)定裝置、數(shù)據(jù)異常報警指示燈、計算結(jié)果顯示模塊和圖像處理電路板；所述參數(shù)設(shè)定裝置、數(shù)據(jù)異常報警指示燈、計算結(jié)果顯示模塊分別與圖像處理專用單元電路板連接。
[0013]本發(fā)明一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股的在線檢測方法，包括如下步驟:
[0014]步驟一:啟動紗線輸出裝置后，啟動賽絡(luò)紡斷股檢測裝置，攝像頭裝置將賽絡(luò)紡Y字型匯聚點的空間變化信息發(fā)送到圖像處理專用單元；
[0015]步驟二:圖像處理專用單元進行分析處理，在紡紗最初階段，預(yù)先通過攝像頭采集賽絡(luò)紡匯聚點Y字型紗線外觀圖像，并采用Ostu自動閾值將圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，提取二值圖像中的“Y”型特征，將特征送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練，訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對特征敏感。在紡紗階段，利用同樣的方式提取紗線的特征，并送到利用Y字型訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行識另IJ，若輸出結(jié)果不一致則表明出現(xiàn)斷股現(xiàn)象。圖像處理專用單元根據(jù)紗線的形狀的變化實時在線判別紗線的情況，有利于實時監(jiān)測賽絡(luò)紡紗過程中紗線的斷股現(xiàn)象，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提高紡紗效率和成紗質(zhì)量。
[0016]步驟三:圖像處理專用單元識別出Y字型圖像的變化后通過判斷結(jié)果顯示模塊顯示結(jié)果；
[0017]步驟四:圖像處理專用單元判斷紗線外形的變化裝置將預(yù)先采集并進行處理的圖像提取特征后送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練完成，并與紡紗階段提取的圖片特征進行比較，從而判別是否出現(xiàn)紗線形狀的變化，如果形狀發(fā)生變化通過數(shù)據(jù)異常報警指示燈指示。所述賽絡(luò)紡斷股檢測的算法為，在紡紗最初階段，預(yù)先通過攝像頭采集紗線外觀圖像，并通過設(shè)定灰度閾值，將具有灰度強度變化的圖像信號轉(zhuǎn)換為二值信號，提取圖片中紗線的“Y”型特征，將特征送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練，訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對特征敏感。在紡紗階段，利用同樣的方式提取紗線的特征，并送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行識別，不一致則表明出現(xiàn)斷股現(xiàn)象。，同樣地，對于采集的圖片，通過處理并提取特征之后，送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行識別判斷。
[0018]本發(fā)明一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股的在線檢測裝置，通過在賽絡(luò)紡紗過程中設(shè)置斷股檢測圖像裝置，并對賽絡(luò)紡紗過程中Y字型匯聚點圖像進行采集與檢測，從而實現(xiàn)賽絡(luò)紡斷股的在線檢測，本發(fā)明采用圖像檢測裝置，通過圖像分析技術(shù)，可以實現(xiàn)自動檢測與在線檢測，從而為自動化控制奠定基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0020]圖1為本發(fā)明在細紗機上安裝位置結(jié)構(gòu)示意簡圖。
[0021]圖2為本發(fā)明圖像檢測頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明檢測算法流程圖。
[0023]圖中:1-粗紗2-后羅拉3-牽伸區(qū)4-后羅拉5-Y字型匯聚點6_檢測頭裝置
7-檢測頭裝置固定桿8-線圈9-管紗10-底座11-相機和圖像處理專用單兀12-放大鏡頭13-LED光源。
【主權(quán)項】
1.一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股在線檢測裝置，其特征在于:主要通過檢測頭裝置6對賽絡(luò)紡紗過程中Y字型匯聚點圖像進行采集與檢測。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股在線檢測裝置，其特征在于:所述檢測頭裝置6由相機和圖像處理專用單元11，放大鏡頭12以及LED光源13組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股在線檢測裝置，其特征在于:檢測頭裝置6的底部10固定在細紗機底端，檢測頭裝置6固定在賽絡(luò)紡Y字型匯聚點的正前方，對匯聚點的Y字型圖像進行采集。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股在線檢測裝置，其特征在于:所述檢測頭裝置距離紡紗段l_50mm。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股在線檢測裝置，其特征在于:所述相機為低成本CMOS相機，價格低廉，分辨率為640X480像素，幀頻為25fps ;所述圖像處理專用單元為集成塊裝置，用于將采集的圖像進行處理，提取紗線形狀特征，并對形狀進行分析和處理，監(jiān)測出現(xiàn)異常狀況的紗線；所述放大鏡頭為1-6倍放大；所述LED光源13固定在放大鏡頭12的前端，為紗線圖像的獲取提供光照。6.一種權(quán)利要求1-5任一項所述的一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股在線檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟: 步驟一:啟動紗線輸出裝置后，啟動賽絡(luò)紡斷股檢測裝置，攝像頭裝置將賽絡(luò)紡Y字型匯聚點的空間變化信息發(fā)送到圖像處理專用單元； 步驟二:圖像處理專用單元進行分析處理，在紡紗最初階段，預(yù)先通過攝像頭采集賽絡(luò)紡匯聚點Y字型紗線外觀圖像，并采用Ostu自動閾值將圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，提取二值圖像中的“Y”型特征，將特征送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練，訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對特征敏感。在紡紗階段，利用同樣的方式提取紗線的特征，并送到利用Y字型訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行識別，若輸出結(jié)果不一致則表明出現(xiàn)斷股現(xiàn)象。圖像處理專用單元根據(jù)紗線的形狀的變化實時在線判別紗線的情況，有利于實時監(jiān)測賽絡(luò)紡紗過程中紗線的斷股現(xiàn)象，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提高紡紗效率和成紗質(zhì)量。 步驟三:圖像處理專用單元識別出Y字型圖像的變化后通過判斷結(jié)果顯示模塊顯示結(jié)果; 步驟四:圖像處理專用單元判斷紗線外形的變化裝置將預(yù)先采集并進行處理的圖像提取特征后送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練完成，并與紡紗階段提取的圖片特征進行比較，從而判別是否出現(xiàn)紗線形狀的變化，如果形狀發(fā)生變化通過數(shù)據(jù)異常報警指示燈指示。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像技術(shù)的賽絡(luò)紡斷股檢測裝置及檢測算法，屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域；所述賽絡(luò)紡斷股檢測裝置包括低成本CMOS相機裝置和LED光源裝置，用于在線獲取匯聚點紗線圖像；所述賽絡(luò)紡斷股檢測裝置底部固定在細紗機底端，檢測頭裝置固定在賽絡(luò)紡Y字型匯聚點的正前方，對匯聚點的Y字型紗線采集；本發(fā)明還包括一種賽絡(luò)紡斷股在線檢測方法，預(yù)先通過攝像頭采集賽絡(luò)紡匯聚點Y型紗線外觀圖像，通過Ostu閾值提取圖像中的Y型特征，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練，訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對特征敏感。紡紗時利用同樣的方式提取紗線的特征，并送到利用Y字型訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行識別，若輸出結(jié)果不一致則表明出現(xiàn)斷股現(xiàn)象。
【IPC分類】D01H13/32
【公開號】CN105386174
【申請?zhí)枴緾N201510893687
【發(fā)明人】李忠健, 劉基宏, 張寧
【申請人】江南大學(xué)
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月3日