本文選題：棉花　切入點(diǎn)：異性纖維　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：棉花中的異性纖維主要是指棉花在采摘、晾曬、打包、加工和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中混入的非棉性纖維,如頭發(fā)絲、各類(lèi)丙綸絲、塑料薄膜、破布片、彩色線等,也俗稱(chēng)“三絲”。異性纖維在棉花中的含量雖少,但由它造成的危害卻非常大。主要表現(xiàn)在:在清梳工序中,異性纖維極易被粉碎,混入紗線后容易導(dǎo)致紗線斷頭;在印染過(guò)程中,因?yàn)楫愋岳w維和棉纖維的著色率不同,會(huì)造成染色不均勻,出現(xiàn)大量的印染瑕疵,進(jìn)而影響布匹的外觀和質(zhì)量;由異性纖維造成的殘次品嚴(yán)重影響了商家信譽(yù)、紡織品的質(zhì)量以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此,研究一種滿足高識(shí)別率和實(shí)時(shí)性要求的棉花異性纖維識(shí)別算法具有十分重要的意義。本課題主要研究了棉花中異性纖維的識(shí)別算法,首先對(duì)棉花異纖圖像進(jìn)行預(yù)處理,然后分別采用迭代全局閾值分割法和改進(jìn)二維最大類(lèi)間方差法(Otsu)對(duì)棉花異纖圖像進(jìn)行識(shí)別實(shí)驗(yàn),并對(duì)兩種算法的識(shí)別效果進(jìn)行對(duì)比,最后利用Matlab完成了異纖識(shí)別算法的軟件設(shè)計(jì),具體的工作如下:(1)在棉花異纖檢測(cè)設(shè)備上通過(guò)高速CCD相機(jī)完成棉花異纖圖像的采集。(2)選擇RGB顏色空間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先分析了異纖圖像的灰度直方圖,根據(jù)深色異纖和白色異纖的不同特點(diǎn),在后續(xù)識(shí)別時(shí)深色異纖直接利用圖像的灰度直方圖進(jìn)行分析,而白色異纖利用圖像的藍(lán)色分量直方圖進(jìn)行分析。然后通過(guò)對(duì)背景的灰度值進(jìn)行變換,使背景的灰度值范圍落在棉花的灰度值范圍內(nèi),減少了背景對(duì)異纖識(shí)別的影響,最后使用中值濾波來(lái)消除圖像中的噪聲。(3)分析了幾種常用的圖像分割方法,選取迭代全局閾值分割法識(shí)別異纖圖像,并對(duì)多幅圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,統(tǒng)計(jì)了各種異纖的識(shí)別率。(4)利用改進(jìn)的二維Otsu方法識(shí)別異纖圖像,該方法在傳統(tǒng)二維Otsu算法的基礎(chǔ)上,對(duì)目標(biāo)和背景的分塊策略進(jìn)行了調(diào)整,減少了算法的運(yùn)行時(shí)間。實(shí)驗(yàn)部分對(duì)該方法與迭代閾值法在運(yùn)行時(shí)間和異纖識(shí)別率上做了對(duì)比分析。(5)用Matlab的圖形用戶界面(GUI)設(shè)計(jì)了異纖識(shí)別算法界面,并實(shí)現(xiàn)了異纖圖像處理的主要功能,方便用戶操作,提高了交互性。
[Abstract]:Foreign fibers in cotton mainly refers to cotton picking, drying, packaging, non cotton fiber mixed in the process of processing and transportation in the hair, all kinds of polypropylene fiber, plastic film, rags, color line, also known as the "three wire". The content of foreign fibers in cotton is less however, the harm caused by it is very large. Mainly in: in the process of carding, the fibers can easily be crushed, easily lead to yarn breakage after mixed yarn; dyeing process, because straight fiber and cotton fiber dyeing rate, will cause uneven dyeing, dyeing a large number of defects then, affecting the appearance and quality of the cloth; the defective products caused by the fibers seriously affect the business reputation, textile quality and market competitiveness. Therefore, a high recognition rate and meet the real-time requirements of the cotton fiber recognition algorithm is very important The significance of this topic mainly studies the recognition algorithm of foreign fibers in cotton, the cotton fiber image, then using iterative global thresholding method and improved 2D maximum between class variance (Otsu) experiments on cotton fiber image, and compared the effect of two kinds of recognition algorithm finally, using Matlab to complete the software design of the fiber recognition algorithm, the specific work is as follows: (1) in the cotton fiber detection equipment through the high-speed CCD camera to complete the cotton foreign fiber image acquisition. (2) RGB color space experiment, firstly analyzes the histogram of image fiber, according to the different the characteristics of dark and white fiber fiber, in the subsequent recognition of dark fiber directly using image histogram analysis, and the use of white foreign fibers in blue color histogram of the image was analyzed. Then by On the background of the gray value transform, the background gray value range in cotton gray value range, reduce the influence of background on the identification of different fiber, finally use the median filter to eliminate the noise in the image. (3) analyzed several commonly used methods of image segmentation, selection of iterative global threshold segmentation recognition different fiber images, and the images were analyzed, the statistical identification of different fiber rate. (4) using two-dimensional Otsu method to identify different fiber improved image, the method based on the traditional 2D Otsu algorithm, block strategy of target and background were adjusted to reduce the running time of the algorithm the experimental part of the method and the iterative threshold method to do a comparative analysis on the running time and different fiber recognition rate. (5) using Matlab graphical user interface (GUI) design of the different fiber recognition algorithm interface, and realizes the main function of different fiber image processing Able to facilitate user operation and improve interactivity.

【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TS111.9;TP391.41

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本文編號(hào)：1655843