一种基于图像特征的涡流纺断纱检测方法

1.本发明属于涡流纺纺纱技术领域，具体涉及一种基于图像特征的涡流纺断纱检测方法。


背景技术：

2.涡流混纺纱是利用涡流纺的方式，通过高压气流加捻将几种不同的功能纤维混合包覆成纱，通过这种方式得到的纱线蓬松性好、耐洗涤、爽感性好、易上色。
3.涡流纺纱机在形成纱线进行输出时容易出现断纱的情况，若不及时处理既会对纱线造成浪费，也会使纺纱机出现故障。现有技术中一般是在出料处布置断纱检测装置，然而现有的断纱检测装置不能准确获取断裂的纱线的位置，需要巡检工人进行频繁巡演检，由于生产线距离较长，增加了工人的劳动强度。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种基于图像特征的涡流纺断纱检测方法，可以快速确定断裂纱线的位置，提高了检测效率，缩短了复工时间。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：所述基于图像特征的涡流纺断纱检测方法，其特征在于：所述涡流纺断纱检测方法采用包括图像采集单元的断头检测装置进行检测，所述工业相机的信号输出端以电连接方式连接运算处理模块的信号输入端，运算处理模块通过通讯模块连接控制器，控制器的信号输出端连接断纱报警装置；所述流纺断纱检测方法为直接采集涡流纺过程中检测区域中的纱线图像，进行纱线断纱情况的及时判断，在疵点产生瞬间发出断纱警告和定位信息。
6.进一步地，所述流纺断纱检测方法具体包括以下步骤：
7.(1)将沿涡流纺纱机纺纱行进方向铺设的工业相机分别进行编号，每个工业相机唯一对应一个检测区域；
8.(2)通过工业相机完成对涡流纺纱机各个检测部位的图像采集，工业相机设置于涡流纺纱机的上方，从而从纱线的上方拍摄纱线的图像；所述工业相机也可以设置于纱线的两侧，从而从纱线的两侧上方拍摄该纱线的图像；
9.(3)建立断裂灰度值阈值范围和正常纱线灰度值阈值范围；
10.(4)对工业相机获取的纱线图像进行灰度值数据判断，与纱线断裂模型的的灰度值数据进行比较，得到判断结果为断纱或正常纱；为了提高检测率，可以对待检测的纱线图像进行增强处理；
11.(5)将断纱信号的工业相机的机位传输至控制器，根据工业相机的机号确定断纱的位置。
12.进一步地，所述图像采集单元包括用于检测采集各区域断纱图像的工业相机及光源，所述图像采集单元沿涡流纺纱机纺纱行进方向铺设。
13.进一步地，所述步骤(3)具体包括：
14.a、获取样本数据集进行训练，样本数据集包括若干个正常涡流纺纱线以及若干个断裂涡流纺纱线的图像；
15.b、提取正常涡流纺纱线图像以及断裂涡流纺纱线图像的图像特征数据；所述图像特征数据包括灰度数据，当存在断纱时，断纱位置的灰度值发生突变；所述断裂涡流纺纱线图像的灰度值数据相对于正常涡流纺纱线图像的灰度值会发生突变；建立断裂灰度值阈值范围和正常纱线灰度值阈值范围。
16.本发明的优点具体如下：本发明可以快速确定断裂纱线的位置，提高了检测效率，缩短了复工时间。
17.附图说明
18.图1为本发明所述基于图像特征的涡流纺断纱检测方法的流程图。
具体实施方式
19.为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
20.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施例，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
21.如图1所示，为本发明所述基于图像特征的涡流纺断纱检测方法的流程图。所述涡流纺断纱检测方法采用包括图像采集单元的断头检测装置进行检测，所述图像采集单元包括用于检测采集各区域断纱图像的工业相机及光源，所述图像采集单元沿涡流纺纱机纺纱行进方向铺设；所述工业相机的信号输出端以电连接方式连接运算处理模块的信号输入端，运算处理模块通过通讯模块连接控制器，控制器的信号输出端连接断纱报警装置。
22.本发明所述流纺断纱检测方法直接采集涡流纺过程中检测区域中的纱线图像，进行纱线断纱情况的及时判断，可在疵点产生瞬间发出断纱警告和定位信息。具体包括以下步骤：
23.(1)将沿涡流纺纱机纺纱行进方向铺设的工业相机分别进行编号，每个工业相机唯一对应一个检测区域；
24.(2)通过工业相机完成对涡流纺纱机各个检测部位的图像采集，工业相机设置于涡流纺纱机的上方，从而从纱线的上方拍摄纱线的图像；所述工业相机也可以设置于纱线的两侧，从而从纱线的两侧上方拍摄该纱线的图像；
25.(3)纱线断裂模型的确定：
26.a、获取样本数据集进行训练，样本数据集包括若干个正常涡流纺纱线以及若干个断裂涡流纺纱线的图像；
27.b、提取正常涡流纺纱线图像以及断裂涡流纺纱线图像的图像特征数据；所述图像特征数据包括灰度数据，当存在断纱时，断纱位置的灰度值发生突变；所述断裂涡流纺纱线图像的灰度值数据相对于正常涡流纺纱线图像的灰度值会发生突变；建立断裂灰度值阈值范围和正常纱线灰度值阈值范围；
28.(4)对工业相机获取的纱线图像进行灰度值数据判断，与纱线断裂模型的的灰度值数据进行比较，得到判断结果为断纱或正常纱；为了提高检测率，可以对待检测的纱线图像进行增强处理；
29.(5)将断纱信号的工业相机的机位传输至控制器，根据工业相机的机号确定断纱的位置。
30.以上对本申请所提供的一种基于图像特征的涡流纺断纱检测方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。


技术特征：
1.一种基于图像特征的涡流纺断纱检测方法，其特征在于：所述涡流纺断纱检测方法采用包括图像采集单元的断头检测装置进行检测，所述工业相机的信号输出端以电连接方式连接运算处理模块的信号输入端，运算处理模块通过通讯模块连接控制器，控制器的信号输出端连接断纱报警装置；所述流纺断纱检测方法为直接采集涡流纺过程中检测区域中的纱线图像，进行纱线断纱情况的及时判断，在疵点产生瞬间发出断纱警告和定位信息。2.根据权利要求1所述的基于图像特征的涡流纺断纱检测方法，其特征在于：所述流纺断纱检测方法具体包括以下步骤：(1)将沿涡流纺纱机纺纱行进方向铺设的工业相机分别进行编号，每个工业相机唯一对应一个检测区域；(2)通过工业相机完成对涡流纺纱机各个检测部位的图像采集，工业相机设置于涡流纺纱机的上方，从而从纱线的上方拍摄纱线的图像；所述工业相机也可以设置于纱线的两侧，从而从纱线的两侧上方拍摄该纱线的图像；(3)建立断裂灰度值阈值范围和正常纱线灰度值阈值范围；(4)对工业相机获取的纱线图像进行灰度值数据判断，与纱线断裂模型的的灰度值数据进行比较，得到判断结果为断纱或正常纱；为了提高检测率，可以对待检测的纱线图像进行增强处理；(5)将断纱信号的工业相机的机位传输至控制器，根据工业相机的机号确定断纱的位置。3.根据权利要求1所述的基于图像特征的涡流纺断纱检测方法，其特征在于：所述图像采集单元包括用于检测采集各区域断纱图像的工业相机及光源，所述图像采集单元沿涡流纺纱机纺纱行进方向铺设。4.根据权利要求2所述的基于图像特征的涡流纺断纱检测方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括：a、获取样本数据集进行训练，样本数据集包括若干个正常涡流纺纱线以及若干个断裂涡流纺纱线的图像；b、提取正常涡流纺纱线图像以及断裂涡流纺纱线图像的图像特征数据；所述图像特征数据包括灰度数据，当存在断纱时，断纱位置的灰度值发生突变；所述断裂涡流纺纱线图像的灰度值数据相对于正常涡流纺纱线图像的灰度值会发生突变；建立断裂灰度值阈值范围和正常纱线灰度值阈值范围。

技术总结
本发明涉及一种基于图像特征的涡流纺断纱检测方法，所述涡流纺断纱检测方法采用包括图像采集单元的断头检测装置进行检测，所述工业相机的信号输出端以电连接方式连接运算处理模块的信号输入端，运算处理模块通过通讯模块连接控制器，控制器的信号输出端连接断纱报警装置；所述流纺断纱检测方法为直接采集涡流纺过程中检测区域中的纱线图像，进行纱线断纱情况的及时判断，在疵点产生瞬间发出断纱警告和定位信息。本发明可以快速确定断裂纱线的位置，提高了检测效率，缩短了复工时间。缩短了复工时间。缩短了复工时间。


技术研发人员：龚正晖 沈绒 孙晓雯 嵇昌庭 高卫东 卢雨正 王蕾 潘如如 郭明瑞
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：2021.05.26
技术公布日：2021/9/9