基于图像处理的织物纬斜检测系统研究

在纺织行业中，织物的质量控制至关重要，其中纬斜检测是确保产品质量的关键环节。纬斜是指织物中纬纱的不平行排列，这可能导致产品出现歪斜和波浪形等缺陷，严重影响织物的外观和使用性能。传统的纬斜检测方法主要依赖光电传感器和微处理器，但这种方法存在采集数据点有限，以及无法对大量历史数据进行有效统计分析的缺点。针对这些问题，本文提出了一种基于图像处理技术的织物纬斜检测系统，使用虚拟仪器技术来提高数据处理能力，并通过计算机代替微处理器来进行数据分析，以实现对纬斜规律的研究。 本文分析了传统方法的局限性。传统的纬斜检测主要采用光电检测方式，系统由光电传感器、前置放大电路、微处理器、调节器和执行机构组成。这些系统存在的问题是，不论采用多少个光电传感器对织物进行采样，其结果都是只能对有限数量的点进行采集，并且很难对大量历史数据进行统计分析。这种局限性导致了对纬斜状态分析的不全面和不精确。 为了克服这些局限，本文提出了一种新型的织物纬斜检测系统。该系统的核心在于采用图像处理技术来替代传统的光电传感器检测方法。系统通过图像采集系统来捕捉织物的图像，然后使用虚拟仪器技术开发的软件来对采集到的图像进行分析和处理。这种方法不仅可以更详细地分析纬纱的倾斜和弯曲情况，还能利用计算机的数据处理和存储能力，对一段时期内的纬纱倾斜和弯曲情况进行统计分析，从而掌握织物纬斜和弯曲的规律。 接着，本文详细介绍了新系统的硬件构成。系统主要由四个部分组成：光学变形机构、CCD摄像头、图像采集卡和图像处理计算机。其中，光学变形机构负责在有限的CCD视野内增大对织物宽度方向的视野，以采集完整的织物图像。CCD摄像头负责采集图像，本例中使用的是Akita公司的DC-24型彩色摄像头。图像采集卡的作用是将CCD摄像头采集到的模拟图像信号转换为数字信号，以便输入到计算机中处理。本系统采用的是天敏公司的SDK2000型采集卡。 软件实现部分是系统的核心。该系统软件平台建立在LabVIEW图形化编程语言之上，这是一种功能强大且应用便捷的虚拟仪器软件。系统使用LabVIEW的开放性，将传感器和数据采集设备与计算机软件相结合，实现柔性组建和高效可靠的检测。软件主要包括数据采集卡驱动部分、图像处理和分析部分等。数据采集卡驱动部分负责通过LabVIEW提供的外部程序接口与图像采集卡进行通信，以实现对纬斜信号的采集。图像处理和分析部分则对采集到的图像数据进行处理和分析，以便识别和计算纬斜参数。 在实际操作中，光学变形机构利用半柱镜的特性，在CCD视野内增大对织物宽度方向的观察范围。然而，这种光学变形会导致采集到的图像中纬纱的实际纬斜率与视觉呈现的纬斜率不一致。因此，系统需要使用软件对图像进行矫正，以消除因光学变形带来的影响。 基于图像处理的织物纬斜检测系统可以更精准地捕捉到织物的纬斜信息，利用虚拟仪器技术提供的强大数据处理能力，为纺织品质量控制提供了新的技术方案。通过该系统，研究人员和工程师能够更细致地分析织物纬斜的规律，为改进生产工艺、提高产品质量提供了科学依据。未来，随着计算机视觉和图像处理技术的进一步发展，织物纬斜检测技术将更加完善，对纺织行业的发展产生深远影响。