本發(fā)明涉及紗線檢測(cè)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種紗線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)、方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在紡織行業(yè)中，紗線的質(zhì)量直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。然而，傳統(tǒng)的紗線質(zhì)量檢測(cè)方法通常依賴(lài)人工檢測(cè)，不僅效率低下，而且準(zhǔn)確性不足?，F(xiàn)有的一些自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)雖然可以部分替代人工，但在檢測(cè)精度和全面性上仍存在不足。

2、如中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為?cn118464937a，公開(kāi)了一種基于圖像特征識(shí)別的精半紡紗線外觀質(zhì)量分析方法，對(duì)目標(biāo)成品圖像進(jìn)行圖像灰度化和二值化預(yù)處理，構(gòu)建圖像坐標(biāo)系，以獲取各目標(biāo)成品圖像內(nèi)各像素的坐標(biāo)，從而獲取紗線外觀質(zhì)量，從多方面分析紗線外觀質(zhì)量問(wèn)題，但是依然存在以下問(wèn)題：

3、1、在實(shí)際應(yīng)用中，將圖像灰度化處理，則弱化紗線顏色的判斷，或者對(duì)紗線顏色的判斷通過(guò)其他的檢測(cè)手段，則需要增加檢測(cè)原件，復(fù)雜化紗線分析過(guò)程。

4、2、二值化預(yù)處理中可以弱化或增強(qiáng)部分信息，不論是弱化還是增強(qiáng)手段，都可能導(dǎo)致原始圖像過(guò)亮或是過(guò)于模糊化，導(dǎo)致檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確和可靠；另外針對(duì)毛羽缺陷和節(jié)疵缺陷，像素在處理過(guò)程中差異過(guò)大導(dǎo)致原本隱藏或不明顯的缺陷被放大，導(dǎo)致外觀質(zhì)量評(píng)估結(jié)果不具備科學(xué)性和可靠性。

5、鑒于此，本發(fā)明提供一種紗線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)、方法及設(shè)備，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種紗線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)、方法及設(shè)備。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種紗線質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、控制模塊和顯示報(bào)警模塊，各個(gè)模塊之間通過(guò)有線或無(wú)線進(jìn)行連接；

3、圖像采集模塊，基于紗線品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和外部配置信息調(diào)整拍攝參數(shù)信息，使用拍攝參數(shù)信息對(duì)應(yīng)的高速相機(jī)實(shí)時(shí)采集在生產(chǎn)過(guò)程中紗線的原始圖像數(shù)據(jù)，將原始圖像數(shù)據(jù)傳輸至圖像處理模塊；

4、圖像處理模塊，對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲取紗線特征信息，所述紗線特征信息包括紗線材質(zhì)、紗線顏色、紗線粗細(xì)、纖維均勻度、毛羽和節(jié)疵；將所述紗線特征信息傳輸至數(shù)據(jù)分析模塊：

5、數(shù)據(jù)分析模塊，基于所述紗線特征信息對(duì)紗線表面的缺陷進(jìn)行分類(lèi)獲取紗線缺陷類(lèi)別；基于紗線缺陷類(lèi)別識(shí)別增強(qiáng)圖像上的缺陷異常區(qū)域，對(duì)缺陷異常區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析生成質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，將質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告?zhèn)鬏斨量刂颇K和顯示報(bào)警模塊；

6、控制模塊，基于質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)紗線生產(chǎn)質(zhì)量的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，保證紗線質(zhì)量；

7、顯示報(bào)警模塊，用于顯示實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)和質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，并在發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

8、作為本發(fā)明第一方面提供一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述拍攝參數(shù)信息的獲取邏輯：作為本發(fā)明第一方面提供一種優(yōu)選技術(shù)方案，去噪處理的方式為高斯濾波算法，所述高斯濾波算法包括：

9、外部配置信息包括拍攝環(huán)境信息、紗線移動(dòng)數(shù)據(jù)和拍攝參照信息，從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中遍歷查詢(xún)同等紗線品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和外部配置信息，選取清晰度最高的紗線圖像作為紗線對(duì)比圖像；

10、將高速相機(jī)中拍攝的紗線圖像與紗線對(duì)比圖像對(duì)應(yīng)的清晰度進(jìn)行比分析：

11、若紗線圖像清晰度不滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，則檢修或更換高速相機(jī)和光源組件；

12、若紗線圖像清晰度滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，則根據(jù)紗線粗細(xì)和紗線移動(dòng)數(shù)據(jù)，適應(yīng)性調(diào)整高速相機(jī)的拍攝參數(shù)信息，使得高速相機(jī)的拍攝頻率與紗線移動(dòng)數(shù)據(jù)保持同步，所述拍攝參數(shù)信息包括高速相機(jī)的焦距、鏡頭視場(chǎng)角、圖像采集時(shí)間幀和光源組件的亮度。

13、作為本發(fā)明第一方面提供一種優(yōu)選技術(shù)方案，對(duì)所述原始圖像數(shù)據(jù)的處理邏輯：

14、步驟a1：將拍攝參照信息的前后像素值差異標(biāo)記為噪聲影響信息，對(duì)去除噪聲影響信息的原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理獲得預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)；

15、步驟a2：事先備注紗線材質(zhì)，基于預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)的像素值確定當(dāng)前紗線顏色和紗線粗細(xì)；

16、步驟a3：使用canny邊緣檢測(cè)算法處理預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)，得到邊緣檢測(cè)后的二值圖像、梯度幅值和梯度方向，二值圖像結(jié)合梯度方向進(jìn)行連通域分析獲取連通域，根據(jù)連通域的大小、形狀和分布特征，識(shí)別出毛羽區(qū)域，

17、步驟a4：使用形態(tài)學(xué)膨脹操作對(duì)原始圖像進(jìn)行處理得到膨脹圖像，對(duì)原始圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)腐蝕操作得到腐蝕圖像；將膨脹圖像與腐蝕圖像進(jìn)行逐像素減法操作得到差分圖像，基于差分圖像的亮度分布識(shí)別出亮度顯著的區(qū)域作為節(jié)疵區(qū)域；

18、步驟a5：將梯度幅值疊加到預(yù)處理圖像獲取增強(qiáng)圖像，遍歷歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的紗線材質(zhì)對(duì)應(yīng)的歷史像素信息表，將增強(qiáng)圖像的像素信息和歷史像素信息表進(jìn)行比對(duì)分析獲得當(dāng)前紗線的纖維均勻度。

19、作為本發(fā)明第一方面提供一種優(yōu)選技術(shù)方案，去噪處理的方式為高斯濾波算法，所述高斯濾波算法包括：，

20、其中：表示原始圖像數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)位置；表示高斯濾波后的原始圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)位置的像素值，表示濾波器的窗口大小，表示原始圖像數(shù)據(jù)坐標(biāo)位置相對(duì)濾波器去除高斯核中心坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的像素值，表示濾波器自身設(shè)置的高斯核的中心坐標(biāo)的濾波程度；將歸一化的高斯核與原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積應(yīng)用到去除噪聲影響信息的原始圖像數(shù)據(jù)上。

21、作為本發(fā)明第一方面提供一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述二值化處理邏輯：

22、對(duì)預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)的像素值設(shè)置兩個(gè)閾值區(qū)分強(qiáng)邊緣和弱邊緣，閾值包括高閾值和低閾值；

23、將基于canny邊緣檢測(cè)算法檢測(cè)的圖像邊緣點(diǎn)的像素值高于高閾值的邊緣標(biāo)記為強(qiáng)邊緣，

24、將高于低閾值但低于高閾值的邊緣標(biāo)記為弱邊緣，弱邊緣與強(qiáng)邊緣相連時(shí)被保留，否則將弱邊緣進(jìn)行去除，從而獲取二值圖像；

25、二值圖像通過(guò)連通域算法獲取邊緣區(qū)域，基于邊緣區(qū)域的形態(tài)特征提取毛羽區(qū)域，獲取毛羽的數(shù)量和長(zhǎng)度。

26、作為本發(fā)明第一方面提供一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述質(zhì)量問(wèn)題的數(shù)據(jù)分析邏輯：

27、步驟b1：基于所述紗線特征信息確定紗線缺陷類(lèi)別，將紗線缺陷類(lèi)別通過(guò)向量表示為：，表示紗線缺陷類(lèi)別的總量，，說(shuō)明所述紗線缺陷類(lèi)別包括色差、纖維不均勻、毛羽和節(jié)疵；

28、步驟b2：通過(guò)預(yù)先定義的紗線標(biāo)準(zhǔn)特征信息，將紗線特征信息與紗線標(biāo)準(zhǔn)特征信息進(jìn)行比對(duì)匹配獲得匹配得分，基于匹配得分進(jìn)行劃分紗線表面的正常區(qū)域和異常區(qū)域，將正常區(qū)域數(shù)量和異常區(qū)域數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析獲取不同紗線缺陷類(lèi)別對(duì)應(yīng)的質(zhì)量問(wèn)題；

29、步驟b3：將質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行匯總生成質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，所述質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告包括檢測(cè)參數(shù)、判定結(jié)果、質(zhì)量趨勢(shì)分析和建議反饋。

30、作為本發(fā)明第一方面提供一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述控制模塊包括控制策略的設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)反饋的處理以及生產(chǎn)設(shè)備交互操作，具體內(nèi)容如下：

31、控制策略的設(shè)計(jì)：基于pid控制器對(duì)不同質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行先后控制調(diào)整，具體來(lái)說(shuō)，質(zhì)量問(wèn)題的嚴(yán)重程度決定調(diào)整的先后順序，不同的質(zhì)量問(wèn)題通過(guò)調(diào)整不同的生產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)，pid控制器通過(guò)閉環(huán)控制將檢測(cè)到的質(zhì)量偏差最小化，使紗線質(zhì)量穩(wěn)定在預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)紗線質(zhì)量的穩(wěn)定性；

32、實(shí)時(shí)反饋處理：根據(jù)質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告實(shí)時(shí)反饋設(shè)計(jì)的控制策略，基于控制策略調(diào)整的生產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)；調(diào)整后的生產(chǎn)設(shè)備繼續(xù)生產(chǎn)的紗線，紗線通過(guò)分析獲取的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，將質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋；

33、生產(chǎn)設(shè)備交互：生產(chǎn)設(shè)備上檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)傳輸、控制生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)整指令執(zhí)行力以及生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控。

34、第二方面，本發(fā)明提供一種紗線質(zhì)量檢測(cè)方法，基于第一方面的實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟：

35、基于紗線品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和外部配置信息調(diào)整拍攝參數(shù)信息，使用拍攝參數(shù)信息對(duì)應(yīng)的高速相機(jī)實(shí)時(shí)采集在生產(chǎn)過(guò)程中紗線的原始圖像數(shù)據(jù)；

36、對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理獲取紗線特征信息，所述紗線特征信息包括紗線材質(zhì)、紗線顏色、紗線粗細(xì)、纖維均勻度、毛羽和節(jié)疵：

37、基于所述紗線特征信息對(duì)紗線表面的缺陷進(jìn)行分類(lèi)獲取紗線缺陷類(lèi)別；基于紗線缺陷類(lèi)別識(shí)別增強(qiáng)圖像上的缺陷異常區(qū)域，對(duì)缺陷異常區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析生成質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告；

38、基于質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)紗線生產(chǎn)質(zhì)量的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，保證紗線質(zhì)量；

39、用于顯示實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)和質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，并在發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

40、第三方面，本發(fā)明提供一種紗線質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，包括：

41、至少一個(gè)圖像采集模塊；

42、至少一個(gè)顯示報(bào)警模塊；

43、至少一個(gè)處理器；以及，

44、與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行第一方面的系統(tǒng)。

45、第四方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，儲(chǔ)存有指令，當(dāng)所述指令在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行第一方面的系統(tǒng)。

46、本發(fā)明的具體優(yōu)勢(shì)如下：

47、本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)采集和處理紗線的原始圖像數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題；通過(guò)圖像處理模塊檢測(cè)多種紗線特征信息，自動(dòng)對(duì)紗線缺陷進(jìn)行分類(lèi)和統(tǒng)計(jì)分析，生成質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，減少了人工分析的時(shí)間和精力。并根據(jù)質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告實(shí)時(shí)調(diào)整生產(chǎn)設(shè)備參數(shù)，通過(guò)及時(shí)檢測(cè)和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，保證生產(chǎn)的連續(xù)性，顯著提高紗線生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，確保產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，并增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。