专利名称：梳毛机毛网质量在线检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种光、机、电一体化检测设备，用于在线检测毛纺过程中梳毛机的毛网质量。
分析梳毛机的生产流程可以知道，梳毛机生产的纱条是将厚薄疏密均匀的毛网直接分割并加捻和牵伸得到，因此毛网的质量对于纱条的影响非常大。如果毛网厚薄疏密程度均匀一致，那么加工出的纱条条干质量好；如果毛网厚薄疏密程度的分布很不一致，那么加工出的纱条条干质量差。因此，如果我们能够检测毛网的厚薄疏密分布状况，就能间接了解纱条的条干质量，并能根据检测结果控制毛网的质量，从而达到控制纱条条干质量的目的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在毛网上方安装一排由多个卤素灯组成的光源，将光源打出的光直接照射到毛网上。在光源的上方安装一线阵CCD摄像头，摄像头对准光源在毛网上的照射部位，采集由毛网反射的光，并将光信号转换成电信号，通过数据线传给计算机。在计算机中通过图像采集卡将摄像头采集到的图像进行数字化，并传给计算机进行处理。
根据光的反射原理，光在物体表面发生反射时，一部分被物体吸收，一部分变成透射光，一部分变成反射光，这几部分的能量与入射光能量相同。因此，在入射光的光强和入射光被物体吸收部分相同的情况下，透射光越强，那么反射光则越弱；反之，透射光越弱，则反射光越强。光的透射程度与毛网的厚薄疏密程度有关，很明显，毛网越厚越密的地方越不容易发生透射透，因此透射光弱，反射光就强；而毛网越薄越疏的地方越容易发生透射，因此透射光强，反射光就弱。通过CCD摄像头和图像采集卡可以把光的强度转换成图像的灰度值，灰度值越高，则光强越大；灰度值越低，则光强越小。因此，对CCD摄像头采集到的图像的灰度值进行分析，就可以得到毛网厚薄疏密程度的分布情况。
本实用新型的有益效果是可以在线检测整个毛网的质量，及时发现毛网的问题，减少因不合格毛网带来的损失。
具体实施方式
在图一中，在毛网3的上方垂直与毛网运动方向上安装一排由多个卤素灯组成的光源2，将光源2打出的光直接照射到毛网3上。在光源2的上方安装一线阵CCD摄像头1，摄像头1对准光源2在毛网3上的照射部位，采集由毛网3反射的光。
在图二中，梳毛机6生产的粗纱头数为240头，毛网3的幅宽2.3米。在毛网3的两侧安装一支撑架7，将摄像头1和光源2安装在支撑架7上。摄像头采用德国生产的Bas1er L201型线阵CCD摄像头，有效采集像素为4096，配Nikon 16mm的镜头。光源2与毛网3的距离为1米，摄像头1与毛网3的距离为1.5米。摄像头1采集的有效范围是2.7米，完全可以覆盖整个毛网3的宽度。摄像头1采集到的图像信号通过数据本4传送给计算机5，并形成与毛网3厚薄疏密程度相对应的数字图像。灰度值越大(即图像越亮)的地方，毛网3越厚越密，灰度值越小的地方，毛网3越薄越疏。
通过计算机5对采集到的数字图像进行处理。首先将采集到的图像中的有效区域(去除两边的非毛网区域)分成240份，用Xi(i＝1，2，…，N)表示，N是划分的份数，在这里是240。Xi与最终生产的每一条粗纱相对应。计算Xi的灰度值在毛网3纵向上的变异系数CV1值，该值的定义如下CV1(%)=100x‾1L∫0T(xi-x‾)2Vdt]]>式中xi-Xi在毛网3某一横向上灰度值x-Xi在测试长度L内图像灰度平均值L-测试长度V-毛网3移动速度，通过测速装置8实时获取。
T-测试时间该值反映了Xi的灰度值在毛网3纵向上的差异程度，可以用来反映毛网3在纵向上的厚薄疏密程度。此外，还计算图像灰度值在毛网3横向上的CV2值，该值的定义如下CV2(%)=100x‾1NΣi=1N(xi-x‾)2]]>式中xi-在毛网3某一横向上，Xi的灰度值x‾=Σi=1Nxi,]]>即Xi的灰度平均值该值反映了Xi的灰度值在毛网3横向上的差异程度，可以用来反映毛网3在横向上的厚薄疏密程度。
权利要求1.一种梳毛机毛网质量的在线检测装置，其特征是在梳毛机毛网的上方垂直与毛网运动方向上安装一排由多个卤素灯组成的光源，并在光源的上方安装一线阵CCD摄像机。摄像机对准光源在毛网上的照射部位，并采集毛网反射光源照射的光，同时摄像机将采集到的光信号转换成电信号，并通过数据线传给计算机，计算机通过图像采集卡将摄像头采集到的图像进行数字化，把光的强度转换成图像的灰度值，通过图像的灰度值进行分析，可以得到毛网厚薄疏密程度的分布情况。
专利摘要一种利用CCD线阵摄像机与图像处理技术对梳毛机毛网质量进行在线检测的装置。在毛网上方安装一排由多个卤素灯组成的光源，将光源打出的光照射到毛网上。在光源的上方安装一线阵CCD摄像机，摄像机对准光源在毛网上的照射部位，采集由毛网反射的光。毛网反射的光强大小与毛网的厚薄疏密程度有关，而摄像机采集到的图像的灰度值反映了光强的大小，因此通过计算机对摄像机采集到的图像进行处理，根据图像灰度值在纵向和横向上的变化差异，得到在毛网纵向和横向上表征毛网厚薄疏密程度的特征值。
文档编号G01N21/89GK2599026SQ0323618
公开日2004年1月14日 申请日期2003年1月20日 优先权日2003年1月20日
发明者徐科, 科 徐 申请人:北京科技大学