双模式纱线质量检测控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纱线质检领域，尤其涉及一种双模式纱线质量检测控制系统。
【背景技术】
[0002]纺织原意是取自纺纱与织布的总称，但是随着纺织知识体系和学科体系的不断发展和完善，特别是非织造纺织材料和三维复合编织等技术产生后，纺织不仅是传统的纺纱和织布，也包括无纺布技术，三维编织技术，静电纳米成网技术等，所以，现代纺织是指一种纤维或纤维集合体的多尺度结构加工技术。
[0003]纺织成品即纺织品是人类日常生活所需要的重要必需品之一，为了保障纺织品能够跟随上人们日益增长的生活要求，纺织品的来源即纱线的质量控制必须要达到近乎苛刻的地步。现有技术中，一般采用光电式电子清纱器或电容式电子清纱器进行检测纱线疵点的检测，根据检测到的疵点数量决定是否切除一段纱线，这种检测模式存在检测手段单一、易受外界因素干扰以及缺乏设备报警机制的问题。
[0004]因此，为了完善纱线质量检测技术，需要一种新的纱线质量检测控制系统，能够提供多种检测手段供纱线切除机构参考，避免纱线切除机构的误操作，同时在检测设备运行出现偏差时能够及时报警，从而实现在源头上控制纺织品质量的技术效果。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种双模式纱线质量检测控制系统，改造现有单模式纱线质量检测机制，采用图像识别技术和电容式检测技术同步进行疵点检测，合理借鉴两种检测手段的检测数据以提高疵点切除的可靠性，而且，还能够在两种检测手段的检测数据相差较大时及时报警。
[0006]根据本发明的一方面，提供了一种双模式纱线质量检测控制系统，所述系统包括嵌入式处理器、电容模式检测设备、图像模式检测设备和切刀驱动电路，所述电容模式检测设备和所述图像模式检测设备用于实时同步检测纺纱机的纱线的预定单位长度内的疵点数量，并分别作为第一疵点数量和第二疵点数量输出，所述切刀驱动电路基于切除信号驱动切刀切除从当前位置开始计算的、已通过的预定单位长度的纱线，所述嵌入式处理器与所述电容模式检测设备、所述图像模式检测设备和所述切刀驱动电路分别连接，基于所述第一疵点数量和所述第二疵点数量确定是否向所述切刀驱动电路发送所述切除信号。
[0007]更具体地，在所述双模式纱线质量检测控制系统中，还包括:USB通信接口，用于插入外部U盘，接收所述外部U盘内置的预定单位长度、纱线直径最大阈值、纱线直径最小阈值、最大差值阈值、疵点数量上限、纱线上限灰度阈值和纱线下限灰度阈值，所述纱线上限灰度阈值和所述纱线下限灰度阈值用于将图像中的纱线和背景分离；静态存储器，与所述USB通信接口连接，用于接收并存储所述预定单位长度、所述纱线直径最大阈值、所述纱线直径最小阈值、所述最大差值阈值、所述疵点数量上限、所述纱线上限灰度阈值和所述纱线下限灰度阈值；纱线传速检测仪，与卷绕纱线的驱动滚筒连接，基于所述驱动滚筒的转速计算纱线的纵向传动速度；ZigBee通信设备，用于与远端的纺织部门管理平台建立双向无线通信链路；所述电容模式检测设备包括高频振荡器，用于发出高频等幅波；所述电容模式检测设备还包括电容传感器，包括相对放置在纱线两侧的两个金属极板，电容传感器与所述高频振荡器连接，以基于电容传感器的电容量将所述高频等幅波调制成随纱线直径变化的调幅波，其中经过所述两个金属极板之间的纱线的直径越大，所述电容量越大，所述调幅波的幅值越大；所述电容模式检测设备还包括信号转换电路，与所述电容传感器连接，将所述调幅波转换为电脉冲信号，基于所述电脉冲信号的幅值计算并输出纱线直径，其中所述调幅波的幅值越大，所述电脉冲信号的幅值越大；所述电容模式检测设备还包括微处理器，与所述纱线传速检测仪、所述静态存储器和所述信号转换电路分别连接，基于所述预定单位长度和所述纵向传动速度计算纱线检测时间，计算在所述纱线检测时间内在所述纱线直径最大阈值以上或在所述纱线直径最小阈值以下的信号转换电路输出纱线直径的出现次数，以作为所述第一疵点数量输出；所述图像模式检测设备包括摄像设备，与所述纱线传速检测设备和所述静态存储器分别连接，基于所述预定单位长度和所述纵向传动速度计算拍摄间隔时间，基于所述拍摄间隔时间实时拍摄纺纱机的纱线图像；所述图像模式检测设备还包括图像识别设备，包括图像预处理单元、纱线分割单元和疵点数量统计单元，所述图像预处理单元与所述摄像设备连接，对所述纱线图像按顺序依次执行对比度增强、灰度化和小波滤波处理，以输出滤波后的图像，所述纱线分割单元与所述静态存储器和所述图像预处理单元分别连接，以将所述滤波后的图像中灰度值在所述纱线上限灰度阈值和所述纱线下限灰度阈值之间的像素识别并组成纱线子图像，所述疵点数量统计单元与所述纱线分割单元连接，测量所述纱线子图像中在所述纱线直径最大阈值以上或在所述纱线直径最小阈值以下的纱线直径的出现次数，以作为所述第二疵点数量输出；所述嵌入式处理器与所述静态存储器、所述微处理器和所述疵点数量统计单元分别连接，当所述第一疵点数量和所述第二疵点数量之间的差值大于等于所述最大差值阈值时，发出疵点检测故障预警信号，当所述第一疵点数量和所述第二疵点数量之间的差值超过所述最大差值阈值的50%时，发出疵点检测故障报警信号，当所述第一疵点数量和所述第二疵点数量之间的差值小于所述最大差值阈值时，计算所述第一疵点数量和所述第二疵点数量的平均值，当所述平均值大于等于所述疵点数量上限时，发出所述切除信号，当所述平均值小于所述疵点数量上限时，发出所述质量可靠信号；显示设备，与所述嵌入式处理器连接，以实时显示与所述第一疵点数量和所述第二疵点数量分别对应的显示文字，还用于显示与所述疵点检测故障预警信号、所述疵点检测故障报警信号、所述切除信号或所述质量可靠信号分别对应的显示文字；其中，所述微处理器计算在所述纱线检测时间内在所述纱线直径最大阈值以上或在所述纱线直径最小阈值以下的信号转换电路输出纱线直径的出现次数，以作为所述第一疵点数量输出时，将出现在两次纱线直径基准值之间的、数值为在所述纱线直径最大阈值以上或在所述纱线直径最小阈值以下的信号转换电路输出纱线直径只作为出现次数一次计数；所述图像识别设备测量所述纱线子图像中在所述纱线直径最大阈值以上或在所述纱线直径最小阈值以下的纱线直径的出现次数，以作为所述第二疵点数量输出时，将出现在两次纱线直径基准值之间的、数值为在所述纱线直径最大阈值以上或在所述纱线直径最小阈值以下的纱线直径只作为出现次数一次计数；所述ZigBee通信设备与所述嵌入式处理器连接，以将所述疵点检测故障预警信号、所述疵点检测故障报警信号、所述切除信号或所述质量可靠信号无线发送给所述纺织部门管理平台。
[0008]更具体地，在所述双模式纱线质量检测控制系统中，所述嵌入式处理器为ARMll处理器。
[0009]更具体地，在所述双模式纱线质量检测控制系统中，所述图像预处理单元、所述纱线分割单元和所述疵点数量统计单元分别采用独立的FPGA芯片来实现。
[0010]更具体地，在所述双模式纱线质量检测控制系统中，所述静态存储器中预先存储了所述纱线直径基准值，所述纱线直径基准值为一个具有上限值下限值的基准值范围。
[0011]更具体地，在所述双模式纱线质量检测控制系统中，所述嵌入式处理器根据本身的运行资源占用率决定是否替代实施所述图像识别设备的全部功能。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0013]图1为根据本发明实施方案示出的双模式纱线质量检测控制系统的结构方框图。
【具体实施方式】
[0014]下面将参照附图对本发明的双模式纱线质量检测控制系统的实施方案进行详细说明。
[0015]纺织是一种服务于人类穿着的手工行业，纺纱织布，制作衣服，遮丑饰美，御寒避风，防虫护体，便是纺织起源发展的重要动机。纺织的历史悠久，据考古资料，中国纺织生产习俗，大约在旧石器时代晚期已见萌芽，距今约2万年左右的北京山顶洞人已学会利用骨针来缝制苇、皮衣服。这种原始的缝纫术虽不是严格的纺织，但却可以说是原始纺织的发轫。而真正纺织技术和习俗的诞生流行当在新石器文化时期。
[0016]纱线是纺织的重要原材料，其质量的优劣直接决定了最后成品的好坏。纱线，指的是用各种纺织纤维加工成一定细度的产品，用于织布、制绳、制线、针织和刺绣等。纱线由两股或两股以上的单纱并合加拈而成。纱