[发明专利]一种基于图像处理技术的浆纱表面被覆特征指标计算方法及采集浆纱条干序列图像的装置

说明书

本发明涉及到一种基于图像处理技术的浆纱表面被覆特征指标计算方法及采集浆纱条干序列图像的装置。其中方法包括采集浆纱条干序列图像、对图像进行处理、获得浆纱有效统计区域图像、以浆纱像素灰度值正态分布曲线与原纱像素灰度值正态分布曲线的交点作为被覆区域分割的阈值T，最后通过公式计算出浆纱被覆系数SCC、被覆深度SCD和被覆不匀率SCU，利用这三个指标评价浆纱上浆质量。装置包括溶液槽，溶液槽的两端分别设置有退绕装置和收卷装置，溶液槽的上方设置有拍摄装置，溶液槽与收卷装置之间还设置有一个废液槽，废液槽上设置有一对轧辊。

技术领域

本发明属于纺织浆纱技术领域，具体涉及一种基于图像处理技术的浆纱表面被覆特征指标计算方法及采集浆纱条干序列图像的装置。

背景技术

浆纱被覆渗透特征是评价浆纱质量的重要指标，浆料被覆有利于提高浆纱的耐磨性，使毛羽伏贴，纱线表面光滑；浆料的渗透有助于纤维之间的粘结抱合，从而提升浆纱强力。浆纱被覆渗透分布的不合理会造成浆纱性能的降低，浆纱被覆渗透状态的不稳定也会造成浆纱性能的波动。因此，浆纱的被覆渗透合理配置及保持稳定是提升浆纱性能及恒定上浆质量的关键因素。

目前常采用切片法评价浆纱被覆。手绘切片法是通过切片器获取浆纱切片，基于显微镜拍摄切片图像，采用均质纸人工描绘获取浆纱横截面相关周界，从而通过求积法或称重法计算得到浆纱被覆特征。在此基础上，有学者将计算机图像技术应用于切片的处理中，提出了图像切片法，有效的提高了切片法测试浆纱被覆特征的效率。然而，切片方法表征浆纱被覆本身具有一定的局限性，首先，切片方法截取浆纱片段厚度过薄，不足以代表整段浆纱的品质，且操作过程中浆纱表面浆膜完整性易被破坏，可重复性差。其次，对于显微镜拍摄的浆纱横截面图像，浆纱被覆与渗透区域边界不明晰，易造成较大误差。再次，切片法提取出的浆纱被覆特征指标浆液被覆率和浆膜完整率，然而浆液被覆率的高低并不能体现出被覆情况的好坏，因此，无法对浆纱的性能和上浆工艺提供反向指导。

发明内容

本发明首先要解决的技术问题是：提供一种基于图像处理技术的浆纱表面被覆特征指标计算方法来准确地计算浆纱表面被覆系数、被覆深度和被覆不匀率，从而准确评价浆纱表面被覆效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于图像处理技术的浆纱表面被覆特征指标计算方法，包括以下步骤：

(1)对浆纱的浆膜进行显色处理；

(2)沿浆纱的长度方向依次进行拍摄，获取一定数量的浆纱条干序列图像；

(3)通过计算机图像处理技术对上述各浆纱条干序列图像依次进行灰度化处理、降噪、去背景、倾斜矫正，获得一定数量的浆纱条干序列灰度图；

(4)在每张浆纱条干序列灰度图中截取出浆纱有效统计区域图像；

(5)将一定数量的浆纱有效统计区域图像进行图像拼接形成浆纱长片段图像；

(6)采用上述步骤(2)～(5)对原纱进行处理，获得原纱长片段图像；

(7)做出浆纱长片段图像内所有像素点的灰度分布直方图并进行正态分布拟合，得到浆纱像素灰度值正态分布曲线；做出原纱长片段图像内所有像素点灰度分布直方图并进行正态分布拟合，得到原纱像素灰度值正态分布曲线；以浆纱像素灰度值正态分布曲线与原纱像素灰度值正态分布曲线的交点作为被覆区域分割的阈值T，浆纱的灰度分布直方图中灰度值低于阈值T的区域为发生显色反应区域，即被覆区域；

(8)通过公式将浆纱和原纱的有效统计区域的灰度分布直方图正态分布转换为标准正态分布；其中Y表示标准正态分布中的阈值，T表示正态分布阈值，表示浆纱长片段图像内像素点平均灰度值，σ表示浆纱长片段图像内灰度值标准差；然后通过查“标准正态分布表”得到小于阈值Y的概率值，即浆纱被覆系数SCC；