發(fā)布時(shí)間：2020-06-14 17:40

【摘要】：隨著紡織行業(yè)的高速發(fā)展,產(chǎn)品質(zhì)量控制已經(jīng)成為行業(yè)中研究的重點(diǎn)。其中紗管在紡織工業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)化中占據(jù)重要地位,紗管的質(zhì)量問題也逐漸受到到紡織行業(yè)的關(guān)注。針對(duì)目前傳統(tǒng)的人工檢測(cè)和機(jī)器檢測(cè)等方法不能滿足現(xiàn)代紡織行業(yè)快速發(fā)展的要求,本文從提高紗管污漬檢測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性出發(fā),研究紗管污漬檢測(cè)技術(shù),該技術(shù)對(duì)紡織行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。本文把機(jī)器視覺、圖像處理等技術(shù)和紡織工業(yè)相結(jié)合,依托學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有平臺(tái),開發(fā)設(shè)計(jì)出一套利用圖像處理技術(shù)的紗管污漬檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)搬運(yùn)過程中的紗管進(jìn)行污漬檢測(cè)。本文主要工作內(nèi)容如下:(1)針對(duì)紡織紗管生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)和課題需求的基礎(chǔ)上,研究系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和難點(diǎn),進(jìn)行紗管污漬檢測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),主要包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案以及硬件和軟件兩方面進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型。(2)紗管預(yù)處理算法設(shè)計(jì)。主要包括圖像灰度化、圖像降噪、圖像二值化、標(biāo)準(zhǔn)模板制作以及圖像配準(zhǔn)處理。通過實(shí)驗(yàn)分析,本文選擇加權(quán)平均法進(jìn)行灰度化,快速中值濾波進(jìn)行降噪,最大類間方差法進(jìn)行二值化,采用統(tǒng)計(jì)平均法來制作標(biāo)準(zhǔn)模板,并且使用SURF特征點(diǎn)匹配算法,實(shí)現(xiàn)紗管圖像在空間位置上的配準(zhǔn)。(3)紗管污漬檢測(cè)算法設(shè)計(jì)。在對(duì)紗管圖像進(jìn)行預(yù)處理的基礎(chǔ)上,本文使用圖像差分、分層檢測(cè)以及模板匹配這三種常用的污漬檢測(cè)算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,提出基于灰度直方圖模板匹配法對(duì)污漬進(jìn)行檢測(cè),通過分析灰度直方圖中的灰度值和像素點(diǎn)能夠客觀的檢測(cè)出紗管污漬。(4)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求,使用Visual Studio和Halcon軟件設(shè)計(jì)出易于操作的上位機(jī)界面。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)了紗管污漬檢測(cè)算法,完成了檢測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)。本文通過對(duì)紗管污漬檢測(cè)算法和系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性都能達(dá)到本文設(shè)計(jì)要求,實(shí)現(xiàn)紗管污漬檢測(cè)準(zhǔn)確度達(dá)到了95%以上,且可行性強(qiáng),對(duì)紗管質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)發(fā)展具有一定的應(yīng)用價(jià)值。文中圖42幅,表13個(gè),參考文獻(xiàn)58篇。
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS103.6;TP391.41
【圖文】：

圖 1-1 紗管配套紡織機(jī)械設(shè)備工作隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)、圖像處理算法以及人類視覺技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)同時(shí)也獲得飛速的發(fā)展，目前在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，機(jī)器視覺的智能化自動(dòng)化生產(chǎn)方式己經(jīng)成為了當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的趨勢(shì)[6-7]。機(jī)器視覺工業(yè)檢測(cè)技術(shù)在紡織領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，目前的圖像處理技術(shù)主要應(yīng)用于紡織工業(yè)中纖維、紗線和織物等方面的檢驗(yàn)鑒別工作[8]。和傳統(tǒng)紡織質(zhì)量檢測(cè)方式相比較，機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)不但具有簡(jiǎn)單可靠的硬件和軟件架構(gòu)，而且還可以較大的提高產(chǎn)品檢測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，還可以根據(jù)自身檢測(cè)要求，設(shè)計(jì)出更加符合紡織企業(yè)的檢測(cè)系統(tǒng)。本課題來自陜西省科學(xué)技術(shù)廳項(xiàng)目(2018GY-173)，工業(yè)機(jī)器人紗管智能分揀喂紗系統(tǒng)研究。本文主要研究聚焦于紗管表面污漬檢測(cè)環(huán)節(jié)，使用機(jī)器視覺技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)檢測(cè)工藝。在學(xué)術(shù)研究方面，紗管污漬檢測(cè)涉及到很多圖像處理算法，這其中不同的算法都需要大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，圖像處理算法的實(shí)現(xiàn)是機(jī)器視覺檢測(cè)的核心；在工程實(shí)踐方面，依托學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件，應(yīng)用視覺檢測(cè)系統(tǒng)硬件平

使用小波濾波法，能將多種差異缺陷檢測(cè)出來，適用于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，雖然可以自我修復(fù)調(diào)節(jié)，但缺點(diǎn)是需要配置專業(yè)的硬件設(shè)備，且系統(tǒng)平臺(tái)移植性較差。目前國外的機(jī)器視覺缺陷檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)比較成熟穩(wěn)定，目前主要形成了由供來推廣和研究表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的趨勢(shì)，國際上已有許多表面檢測(cè)系統(tǒng)供應(yīng)商[1美國的 Wintriss 檢測(cè)技術(shù)公司，該公司核心產(chǎn)品是 Web Ranger 表面缺陷檢測(cè)，此系統(tǒng)以模塊信息化管理，能夠?qū)θ毕葸M(jìn)行快速檢測(cè)和分類，可以生成缺陷報(bào)表和大型數(shù)據(jù)庫，其檢測(cè)領(lǐng)域主要有金屬、玻璃、薄膜、無紡布等。該公司測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為視覺檢測(cè)的領(lǐng)軍者[16]。如圖 1-2 為該公司的電池薄膜檢測(cè)設(shè)備。德國 Parsytec 表面檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)公司，該公司的主要產(chǎn)品有各類金屬表面檢，缺陷識(shí)別技術(shù)、機(jī)器視覺系統(tǒng)、表面檢測(cè)處理設(shè)備等。該表面缺陷檢測(cè)系統(tǒng)完成全自動(dòng)化實(shí)時(shí)檢測(cè)工業(yè)鋼板中的孔洞、劃傷、夾雜、裂痕等多種缺陷類型類型的公司有美國的 Cognex，瑞士的 Bobst，日本的 DAC、TOKIMEC、Keyen公司都已經(jīng)能提供基于機(jī)器視覺的產(chǎn)品表面缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)和解決方案，并得了較大的推廣[17]。如圖 1-3 為該公司金屬表面檢測(cè)設(shè)備。

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本文編號(hào)：2713132