计算机图像处理技术在纺织品检验中的应用

计算机图像处理技术在纺织品检验中的应用

在以前的纺织品检验方法中，大多数纺织厂采用人工检验法，并根据人们的视觉、听觉和相关经验评估纺织品质量是否合格。这种检测方法不但需要耗费大量人力,而且检测结果的误差较大,效率低下,也很难保证检测结果的精度。为了进一步提高纺织品的检验质量,可以引入先进的计算机图像分析技术,其可以利用计算机来获取待检纺织物的图像、形态和结构参数,并对这些信息进行数字处理分析,得出比较科学精准的检测结果。以下本文就来详细探讨计算机图像分析技术的实际应用。1检测方法单一对于纺织物而言,一旦出现起毛或者起球的现象,则不但会影响其美观性能,也会影响其舒适性能。为此,在纺织品检验中必须要对其起毛和起球性能进行检测。在以往的检测方法中,主要采用标准样对比评级、显微镜下统计起毛根数等手段,但是这些检测方法都存在较大的缺陷,如前者的检测结果会存在较强的主观性,难以保证结果的科学性。而后者则需要耗费大量的时间和精力,劳动强度较大。这些检测方法都难以满足现代纺织品检验工作的发展需求。所以,在对纺织物起毛、起球性能的检测中引入科学高效的计算机图像分析技术就很有必要,其能够解决传统检测方法的弊端。因为在这一技术中,充分实现了检测的客观化和定量化。其主要的应用流程为:第一,利用计算机图像识别技术采集待检纺织品的起毛图像,第二,对所采集的图像进行相应的灰度化处理。第三,对处理后的灰度图像做进一步的二值化处理,第四,根据所得到的二值化图像来计算起毛根数。简单来讲,这个过程就是图像采集、灰度化处理、二值化处理、起毛计数。其中二值化处理是最关键的一个分析环节,其所采用的阈值是否合理将会直接影响二值化处理效果以及起毛计数的精准程度。2对悬垂性的分析纺织物的悬垂性也是其质量检测的一项内容,从20世纪30年代开始,纺织企业就开始对织物的悬垂性进行检测,在长期的发展中,悬垂性测定仪器和方法也得到了不断的改进,但是其所得到的检测结果依然很难达到精准的程度。近些年,有学者提出了在织物悬垂性分析中采用计算机图像处理技术的方法,并进行了相关研究,发现这种检测方法不但能够从所采集的二维图像中评定出纺织物的悬垂性程度和形态特征,还能主观评价出其相应的三维信息,这样以来就可以实现了主客观评价相统一的检测评定效果,极大的提高了检测的准确度。具体来讲,在检测纺织物的悬垂性时,运用数字图像处理技术是先由CCD摄像头采样,摄取织物悬垂的物理图像,然后经过图像采集卡A/D转换成为数字图像,以灰度图像格式存储在计算机的存储器内。计算机对此灰度图像进行一系列的图像预处理,如滤波、二值化、边缘增强等,除去噪声、背景等无用信息,保留与悬垂有关的信息。最后,对悬垂图像的形态结构进行分析,提取各种特征参数,计算表征织物悬垂性能的相应指标。3织物检测分析流程利用计算机技术对织物图案进行自动识别分析,可以提出其织物的特征参数,从而判定织物的混纺比,则将极大的提高织物纱线混纺比测定工作效率,同时也为改善织物的生产工艺参数提供了指导依据。具体来说,在计算机图像识别技术中,对织物的图案识别流程是:采集图像、输入图像、预处理、特征提取、匹配并分类、得出识别结果。而织物纱线混纺比的图像处理分析流程则为:采集图像、滤波去噪、局部灰度均匀度调整、二值化处理、粘连纤维分割、标记图像、特征提取、纤维划分、得出混纺比。近些年,随着计算机图像处理技术的不断发展,仿真CAD系统也逐渐应用在织物的检测分析中,这样不但可以直接对纱线实物进行有效的质量评价,而且还能够通过仿真模拟对最终的织物性能进行评测。实现了不同纱线所织成的成品外观预测,这对于提升纺织物工艺水平有着重要意义。4维密度测量在以往的织物经纬密度测量中,一般是利用照布镜或者密度镜等工具,由人直观的查出单位长度中有多少根经纬纱。这样的检测方法不但需要花费大量的时间,而且还会出现较大的误差,因为人的眼睛一直盯着小范围的事物看,容易出现疲劳而出现数错的现象。而借助计算机图像分析技术来对经纬密度进行测量则能够很好保证其测量精准度,且测量速度更快,误差更小。另外,无论试样大小,均可以采用这种方法进行检测,这也是其他检测方法不能比拟的。其主要的分析流程为:先采取待检织物的图像,然后将该图像输入计算机设备中,利用图像处理软件对图像进行傅立叶变换,将织物图像在空间中的二维灰度分布变换成对应的二维频率域中的频谱,进而提取图像的频率域信息。频率域中频率所代表的物理涵义是单位长度上正弦状灰度浓淡变化的重复次数。由于织物的表面形态可以在所采集的图像上体现出来,其经纬纱线的排列不同,所表现出的灰度分布形态也不同,所以通过图像分析中获取的灰度值大小就能够判断出经纬向纱线的频率和密度。当然,这种密度分析方法仅仅只是对单层纺织物而言,如果纺织物是双层,则应该对里外的经纬纱分别进行密度分析,然后再根据排列比计算出最终的总密度。5数字投影检测纤维细度和长度应用计算机图像处理技术测试纤维细度的过程:利用哈氏切片法,得到纤维的纵向切片,纤维样品经过显微镜的光学放大,其图像直接投影在工业摄像机的光电转换器上,转换成数字化的电子图像输入计算机,通过计算机对图像的柔化、二值化、去除干扰等处理获得较满意的实时轮廓后,再对纤维的细度及长度进行测定。边缘检测算子可检查每个像素的领域并对灰度变化率进行量化,利用已有的处理结果进行有目的的代换,跟踪并找到纤维的两个不同边缘。利用3X3强邻接像素模板检测出纤维图像的边界再用长度标尺计算出纤维的长度及细度。跨多个学科的技术总之,利用计算机图像分析技术进行纺织品检验,是一