纺织学报 ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (8): 164-168.doi: 10.13475/j.fzxb.20180602505

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基于机器视觉的生丝抱合性能检测方法

孙卫红(), 阮棉奖, 邵铁锋, 梁曼   

  1. 中国计量大学 机电工程学院, 浙江 杭州 310018
  • 收稿日期:2018-06-04 修回日期:2019-04-15 出版日期:2019-08-15 发布日期:2019-08-16
  • 作者简介:孙卫红(1969—),男,教授,博士。主要研究方向为数字化设计与制造、制造业信息化。E-mail: whsun@cjlu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家质检总局科技计划项目(2016QK193);浙江省质监局科技计划项目(20170149);中国纤维检验局招标项目(OITC-G180350601)

Detection method of cohesive performance of raw silk based on machine vision

SUN Weihong(), RUAN Mianjiang, SHAO Tiefeng, LIANG Man   

  1. College of Mechanical and Electrical Engineering, China Jiliang University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
  • Received:2018-06-04 Revised:2019-04-15 Online:2019-08-15 Published:2019-08-16

摘要:

针对现有生丝抱合性能人工检测精准性差,判断标准无客观量化指标等问题,提出一种基于机器视觉的生丝抱合性能检测方法。首先对采集的生丝图像进行二值化处理、干扰信息去除、图像填充、生丝边缘检测,获得单像素生丝边缘特征。然后通过计算生丝径向上、下边缘像素点的直线距离,得到生丝直径相对变化值,根据生丝直径变化的轴向长度确定开裂区域。最后利用开裂区域大于6 mm时对应的生丝抱合摩擦次数表征生丝抱合性能。结果表明,通过该检测方法测得的200组生丝的直径值与显微镜测得的直径值相比,误差均在5%以内,可满足生丝抱合性能检测需求。

关键词: 抱合性能, 机器视觉, 摩擦次数, 生丝, 二值化处理

Abstract:

Aiming at the problem of poor precision of artificial detection of existing raw silk cohesiveness and no objective quantitative indicators, a method based on machine vision for detecting the cohesive performance of raw silk was proposed. Firstly, the collected raw silk images were subjected to binarization processing, interference information removal, image filling and raw silk edge detection, and single-pixel raw silk edge feature was obtained. Then, by calculating the linear distance between the upper and lower edge points of the raw silk, the relative change of the diameter of the raw silk was obtained, and the cracked area was determined according to the axial length of the change of the diameter of the raw silk. Finally, the cohesive performance of the raw silk was characterized by the times of raw silk cohesion frictions corresponding to the cracked area greater than 6 mm. The experimental results show that the diameter values of the 200 sets of raw silk measured by the detection method are compared with the diameter values measured by the microscope, and the errors are all within 5%, which satisfies the requirement of raw silk cohesion performance detection.

Key words: cohesion performance, machine vision, number of friction, raw silk, binarization processing

中图分类号: 

  • TP391

图1

生丝图像采集系统示意图"

图2

生丝摩擦区域采集区域示意图 dgw—两挂钩间距;dy—生丝所占区域长度;ddw—摩擦刀架宽度;df—刀架摩擦行程;v—刀架摩擦速度;dx—生丝所占区域宽度;dcx—图像需采集宽度;dcy—图像需采集长度;di—相机采集区域宽度;dj—相机采集区域长度。"

图3

生丝受摩擦图像"

图4

阈值分割图像"

图5

杂点去除填充图像"

图6

生丝图像边缘检测图"

图7

生丝原始直径测量值对比图"

表1

4根生丝原始直径测量结果对比"

生丝
编号
显微镜测量
均值/μm
图像法测量
均值/μm
像素距离
P0/像素
1# 56.8 57.0 28
2# 55.3 54.9 27
3# 52.8 52.9 26
4# 53.2 52.9 26

图8

生丝开裂区域与像素距离关系图"

图9

生丝开裂区域直径测量值对比图"

图10

不同实验组对应的摩擦次数变化情况"

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