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随着现代科技的进步,诸如机器视觉技术、图像处理技术、信号处理技术等的发展带动和促进了纺织、印染设备的信息化和智能化发展。因此现代产品的生产从生产规模、生产速度到产品质量都有了很大的提高。这种生产要求的提高已经给传统的人工检测方法带来挑战。另一方面,随着科学技术的不断发展,特别是计算机技术的发展,出现了计算机视觉检测技术。利用这种新技术设计出来的系统不受恶劣环境和主观因素的影响,能快速、准确地检测产品,完成人工无法完成的检测任务,是现代化生产中不可缺少的工具。本论文依托于印染设备行业实际需要和省科技厅科技攻关项目,着重研究了计算机视觉检测和图像处理技术在印花图案对花精度检测系统中的应用。
基于图像处理的计算机视觉检测技术的研究是现今先进的、很有发展前途的高科技领域。而数字图像处理技术在工业检测中的应用是当今研究的重心,在质量检测方面已经有很多成功范例。本文针对印花生产过程中控制系统不能实时检测印花精度,并根据印花过程中出现的“错花”、“跑花”现象不能及时做出调整的问题,设计了一种基于图像处理和计算机视觉技术的印花图案对花精度自动检测系统。该检测系统使用图形化编程软件Labview进行相关图像处理,并将处理结果送至控制系统完成印花机对花在线实时检测和调整。
本文主要论述了对花精度检测系统的设计方案、总体结构以及系统的硬件构成和软件开发过程。通过面阵CCD摄像头对印花图像进行实时采集,采用Labview为核心处理软件的图像处理系统对印花图像进行图像预处理、图像分割特征提取以及图像识别等一系列分析和处理。着重研究了图像阈值分割技术和边缘提取分割技术,对各种图像分割技术进行了分析和比较,从而得出适用于本系统的图像分割方法。设计了利用标准模板匹配的算法,将实时采集的图像进行分割处理和图像特征提取后进行模式识别,通过对不同颜色的印花图案边界位置坐标的分析来判别对花是否准确,提出了印花精度检测的具体方案。该检测系统在实验阶段的检测精度已达到设计要求,较成功地实现了印花图案对花精度的检测功能。
本系统的选题为实现机器视觉在纺织印染工业现场的应用提供了解决方案。这一设计将先进的机器视觉技术引入纺织印染设备行业,有着广泛的应用性和扩展性,可以将该检测系统进行进一步开发,使其适用于其它纺织印染机械上。