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原文传递基于CCD的纱线质量在线检测方法及检测装置

专利名称：	基于CCD的纱线质量在线检测方法及检测装置
摘要：	本发明涉及一种基于CCD的纱线质量在线检测方法及检测装置，检测方法为：在线采集处于瞬时稳定状态的纱线的图像并对其进行处理获得纱线的质量信息；瞬时稳定状态是指纱线在时间t内振动频率在水平和垂直方向上的分量都≤10Hz同时振幅在水平和垂直方向上的分量都≤0.1mm的状态，t为采集10～100张图像所用的时间。装置包括光源、模/数转换器、图像处理器、显示元件和顺序连接的图像采集器、信号处理器、驱动装置及纱线瞬时稳定装置，图像采集器、模/数转换器、图像处理器和显示元件顺序连接，纱线瞬时稳定装置含有用于与纱线接触使其处于瞬时稳定状态的曲面。本发明的检测方法，准确性和检测效率高；装置结构简单，应用前景好。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	东华大学
发明人：	邵瑞琪;俞建勇;王克毅;程隆棣;崔月敏;张瑞云;全晶;薛文良;代堃;刘蕴莹;吕金丹
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201811079336.6
公开号：	CN109765229A
代理机构：	上海统摄知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	金利琴
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	201620 上海市松江区人民北路2999号
主权项：	1.基于CCD的纱线质量在线检测方法，其特征是：在线采集处于瞬时稳定状态的纱线的图像并对其进行处理获得纱线的质量信息；所述采集基于CCD技术，所述瞬时稳定状态是指纱线在时间t内振动频率在水平和垂直方向上的分量都≤10Hz同时振幅在水平和垂直方向上的分量都≤0.1mm的状态，t为采集10～100张图像所用的时间，所述瞬时稳定状态通过纱线与曲面接触形成，接触后纱线的运动路径由直线型变为折线型。 2.根据权利要求1所述的基于CCD的纱线质量在线检测方法，其特征在于，所述纱线为环锭纺纱机或基于环锭纺开发的新型纺纱机的前罗拉钳口和导纱钩之间的纺纱段内的纱线。 3.根据权利要求2所述的基于CCD的纱线质量在线检测方法，其特征在于，所述纱线的折线型运行路径与直线型运行路径之间的最大间距为1～50mm。 4.根据权利要求3所述的基于CCD的纱线质量在线检测方法，其特征在于，所述曲面的数量为1个以上，曲面的数量大于1时，所述接触为同时接触；曲面的数量为1时，折线的折点数量为1，折点与前罗拉钳口之间的距离为50～200mm；曲面的数量为2时，折线的折点数量为2，两折点之间的距离为50～200mm，折点与前罗拉钳口之间的最小距离为20～100mm；曲面的数量为3个以上时，折线的折点数量为2个以上，折点之间的最大距离为50～200mm，相邻两折点之间的距离大于1mm，折点与前罗拉钳口之间的最小距离为20～100mm。 5.根据权利要求4所述的基于CCD的纱线质量在线检测方法，其特征在于，曲面的数量为1时，处于瞬时稳定状态的纱线为折点与前罗拉钳口之间的纺纱段内的纱线；曲面的数量为2时，处于瞬时稳定状态的纱线为两折点之间的纺纱段内的纱线；曲面的数量为3个以上时，处于瞬时稳定状态的纱线为距离最远的两折点之间的纺纱段内的纱线。 6.根据权利要求1所述的基于CCD的纱线质量在线检测方法，其特征在于，所述质量信息包括纱线粗节、细节、棉结、不匀率和毛羽信息；纱线粗节、细节、棉结和不匀率信息是通过对纱线图像进行去噪处理后采用浮动阈值法或斜率阈值法判定纱线边界再计算纱线直径得到的，粗节为纱线直径大于等于纱线平均直径150％的位置，细节为纱线直径小于等于纱线平均直径50％的位置，棉结为纱线直径大于等于纱线平均直径300％的位置，不匀率为纱线片段直径的变异系数CV％；纱线毛羽信息是通过对纱线图像进行去噪处理获取纱线图像的信息后，根据毛羽像素数计算毛羽长度并进行分类、计数，同时根据纱线图像中像素灰度的阈值分类方法检测异常像素块并进行分类、计数得到的纱线的毛羽和纱疵信息。 7.采用如权利要求1～6任一项所述的基于CCD的纱线质量在线检测方法的检测装置，其特征是：包括图像采集器、光源、信号处理器、驱动装置、纱线瞬时稳定装置、模/数转换器、图像处理器和显示元件；图像采集器用于采集纱线的图像并发送信号至信号处理器，光源用于照明和净化纱线背景，信号处理器用于对图像采集器发送的信号进行处理后发送至驱动装置，驱动装置用于驱动纱线瞬时稳定装置运动，纱线瞬时稳定装置用于在采集纱线的图像时与纱线接触使纱线处于瞬时稳定状态，模/数转换器用于转换信号，图像处理器用于处理纱线的图像获取纱线的质量信息，显示元件用于显示检测结果；图像采集器和光源分布在纱线两侧，光源发出的光为平行光，纱线瞬时稳定装置含有用于与纱线接触的曲面，图像采集器、信号处理器、驱动装置和纱线瞬时稳定装置顺序连接，图像采集器、模/数转换器、图像处理器和显示元件顺序连接。 8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述纱线瞬时稳定装置的材质为陶瓷、金属或塑料，所述纱线瞬时稳定装置与导纱板连接；所述纱线瞬时稳定装置为一根或多根相互平行的长杆或者为一个或多个位于同一平面上的圆轮；长杆为横截面面积保持不变的几何体I，或者为横截面面积自两端向中间逐渐减小的几何体II，或者为由几何体I和几何体II中的一种以上构成的组合体；几何体I的横截面为圆形、椭圆形或由不规则的封闭曲线围成的形状，几何体II为母线为V型折线或U型曲线的旋转体；长杆为圆柱体时，长杆表面沿轴向的摩擦系数大于沿切向的摩擦系数；圆轮的圆周表面上设有直角型、V型或U型凹槽，凹槽内表面光滑。 9.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述图像采集器包括CCD电荷耦合器件以及安装在CCD电荷耦合器件上的光学镜头，所述CCD电荷耦合器件为线阵CCD电荷耦合器件或面阵CCD电荷耦合器件，所述光学镜头为物方远心镜头，所述图像处理器为计算机，所述显示元件为显示器和/或打印机。 10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述图像处理器还与中央控制系统连接。
所属类别：	发明专利