[发明专利]一种碳纤维纱线表面毛团监测方法、设备及存储介质

说明书

本发明涉及碳纤维生产检测技术领域，尤其涉及一种碳纤维纱线表面毛团监测方法、设备及存储介质，包括以下步骤：设置监测区域并获取碳纤维纱线表面的图像数据；对图像数据预处理，通过阈值分割提取碳纤维部分；计算碳纤维部分中各区域的矩形度；计算图像数据中所有碳纤维区域矩形度的平均值；将各碳纤维区域的矩形度与平均值比较，判段是否报警。碳纤维表面的毛团是由断裂的碳纤丝线堆积产生的，外廓呈不规则的一团，与沿并列方向输送的若干碳纤纱线的外廓存在明显差异，其最小外接矩形的面积会远大于其自身区域的面积。通过在求取的若干碳纤维独立区域的矩形度中，识别出变化最大的矩形度，进而容易判断所对应的碳纤维区域是否存在毛团缺陷。

技术领域

本发明涉及碳纤维生产检测技术领域，尤其涉及一种碳纤维纱线表面毛团监测方法、设备及存储介质。

背景技术

在碳纤维的生产过程中，会出现碳纤维断丝的情况，断丝会在碳纤维纱线表面堆积产生毛团，影响碳纤维的正常生产，以及碳纤维纱线质量。

当纱线表面毛团堆积到一定大小后，需要及时清理；由于碳纤维产线中纱线的输送速度较快，通过人工无法达到百分之百的状态监测，且容易出现纰漏。

发明内容

本发明提供了一种碳纤维纱线表面毛团监测方法、设备及存储介质，可有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种碳纤维纱线表面毛团监测方法，包括以下步骤：

设置监测区域并获取碳纤维纱线表面的图像数据；

对图像数据预处理，并通过阈值分割提取碳纤维部分；

计算碳纤维部分中各个独立的碳纤维区域的矩形度；

计算图像数据中所有碳纤维区域矩形度的平均值；

将各碳纤维区域的矩形度与平均值比较，判段是否报警；

计算各个独立的碳纤维区域的矩形度Re，具体公式如下所示：

Re=S0/S1；

其中，S0表示各独立碳纤维区域的面积，S1表示该碳纤维区域的最小外接平行四边形的面积；

各个独立的碳纤维区域的最小外接平行四边形的求取过程中，将碳纤维区域置于坐标系中并将其碳纤维区域内最左下角的像素点移至坐标系的原点处。

进一步的，在提取图像数据中碳纤维部分的过程中：

对图像数据进行预处理，包括去除噪声和增强对比度；

再对图像数据进行灰度处理，得到第一灰度图像数据；

根据预设阈值分割第一灰度图像数据，得到第二灰度图像数据，得到碳纤维部分；

其中，预设阈值设置为150，提取图像数据F(x,y)中的碳纤维部分G(x,y)，具体公式如下所示：

G(x,y)=f(x,y)，f(x,y)150；

其中，f(x,y)表示第一灰度图像数据，第二灰度图像数据G(x,y)表示碳纤维部分，其中包括多个独立的碳纤维区域G1、G2、…、Gn。

进一步的，求取各个独立的碳纤维区域的最小外接平行四边形，包括以下步骤：

确定最小外接平行四边形的两边斜率，首先将起点记为p0(x0,y0)，依次连接p0和碳纤维区域里面的每一个点，并找出斜率最大和最小的两条直线分别记做M1和M2；

分别做与直线M1和M2平行的若干直线穿过碳纤维区域，选取其中仅与碳纤维区域中的一个坐标点相交的两条直线分别记做M3和M4；