[发明专利]基于图像识别的纱线质量测控系统

权利要求书

1.一种基于图像识别的纱线质量测控系统，其特征在于，所述系统包括存储设备、图像采集设备、图像检测设备和主控制器，所述存储设备用于存储纱线的直径基准范围和最大波动差值，所述图像采集设备用于拍摄纺纱机的纱线图像，所述图像检测设备与所述图像采集设备连接，基于所述纱线图像识别出纱线的预定单位长度内的直径均值和直径波动差值，所述主控制器与所述图像检测设备与所述存储设备分别连接，基于所述直径均值和所述直径基准范围的比较结果以及所述直径波动差值和所述最大波动差值的比较结果，确定是否向所述纺纱机发送疵点切除信号。

2.如权利要求1所述的基于图像识别的纱线质量测控系统，其特征在于，所述系统还包括：

电源变压设备，与市电输入端连接，以将市电电压转换为所述系统需要的工作电压；

稳压设备，与所述电源变压设备连接，以为所述系统提供稳定的工作电压；

用户输入设备，用于根据用户的操作以设置纱线的质量等级，用户输入设备还用于输入预热信号和启动信号；

定时设备，为所述系统提供20秒的定时信号；

纱线传速测量设备，与纺纱机的卷绕纱线的驱动滚筒连接，基于所述驱动滚筒的转速计算纱线的纵向传动速度；

无线收发接口，用于将纱线过粗信号、纱线过细信号或纱线不均信号无线发送给远端的纺织车间管理平台；

所述存储设备与所述用户输入设备连接，所述存储设备预先存储了质量等级波动差值对照表，根据在所述质量等级波动差值对照表中寻找与接收到的纱线的质量等级匹配的波动差值作为最大波动差值，在所述质量等级波动差值对照表中，质量等级越高，波动差值越小，所述存储设备还预先存储了纱线上限灰度阈值和纱线下限灰度阈值，所述纱线上限灰度阈值和所述纱线下限灰度阈值用于将图像中的纱线和背景分离，所述存储设备还与所述主控制器连接，用于存储所述直径基准范围，所述直径基准范围包括直径基准上限和直径基准下限；

所述图像采集设备与所述纱线传速测量设备连接，基于预定单位长度和纵向传动速度计算拍摄间隔时间，基于所述拍摄间隔时间实时拍摄纱线图像；

所述图像检测设备包括对比度增强单元、灰度化处理单元、中值滤波单元、纱线分割单元和数量统计单元，所述对比度增强单元与所述图像采集设备连接，以对所述纱线图像执行对比度增强处理，输出增强图像，所述灰度化处理单元与所述对比度增强单元连接，灰度化处理所述增强图像以输出灰度化图像，所述中值滤波单元与所述灰度化处理单元连接，以对所述灰度化图像执行中值滤波以输出滤波图像，所述纱线分割单元与所述存储设备和所述中值滤波单元分别连接，以将所述滤波图像中灰度值在所述纱线上限灰度阈值和所述纱线下限灰度阈值之间的像素识别并组成纱线子图像，所述数量统计单元与所述纱线分割单元连接，测量所述纱线子图像中纱线的预定单位长度内的直径均值和直径波动差值；

所述主控制器与所述用户输入设备、所述存储设备、所述定时设备和所述图像检测设备分别连接，当接收到所述预热信号时，进入预热模式，当接收到所述启动信号时，进入启动模式；

其中，在所述主控制器的预热模式中，所述主控制器启动所述定时设备开始计时，将从所述图像检测设备处接收到的20秒内的多个预定单位长度内的直径均值进一步求均值以获得累计均值，将所述累计均值上下浮动10％以分别作为所述直径基准上限和所述直径基准下限，并将所述直径基准上限和所述直径基准下限存储到所述存储设备；

其中，在所述主控制器的预热模式中，所述主控制器执行以下操作：当所述直径均值超出所述直径基准上限时，发出疵点切除信号和纱线过粗信号，当所述直径均值低于所述直径基准上限时，发出疵点切除信号和纱线过细信号，当所述直径均值在所述直径基准范围内且所述直径波动差值大于等于所述最大波动差值时，发出疵点切除信号和纱线不均信号，所述直径均值在所述直径基准范围内且所述直径波动差值小于所述最大波动差值时，发出质量可靠信号；

其中，用户输入设备先输入预热信号，后输入启动信号。

3.如权利要求2所述的基于图像识别的纱线质量测控系统，其特征在于，所述系统还包括：

双声道扬声器，与所述主控制器连接，以输出与所述纱线过粗信号、所述纱线过细信号或所述纱线不均信号分别对应的语音文件。

4.如权利要求2所述的基于图像识别的纱线质量测控系统，其特征在于：

所述对比度增强单元、所述灰度化处理单元、所述中值滤波单元、所述纱线分割单元和所述数量统计单元分别采用独立的FPGA芯片来实现。