[发明专利]纱线状态传感器的图像判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纱线状态传感器的图像判定方法，属于纺织电子的技术领域。

背景技术

对于纺织机器，纱线的状态可以有效降低次品率，提高生产效率，其作用非常重要。比如，无缝内衣机和袜子机，一组纱线断纱或者缺纱，如果不及时发现，则整件成衣就报废了。

目前使用的纱线状态传感器主要来自进口，是采用差分式的红外光敏二极管进行检测的。这种方式具有原理简单，成本低的优点，但是放大电路的增益非常大，容易受到干扰，并且检测区域非常狭小，对安装要求很高。

随着半导体制造技术的发展，半导体器件的成本也在不断下降。因此现在低分辨率的图像传感器的价格已经很低，可以应用到纱线状态检测的场合。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，采用图像传感器的检测方式，利用纱线在运动过程中的摆动，提取纱线图像的中心点，根据中心点的移动，可判断纱线的状态，该方案原理简单，工作可靠，并且是无接触式的检测方案，对环境光照的变化不敏感。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

纱线状态传感器的图像判定方法，所述的纱线状态传感器设置U形的外壳，以及设置在外壳内部的电子控制装置，所述的电子控制装置包括提供电源的电源电路、进行运算处理的处理器，与所述的处理器连接的通讯接口电路、进行状态指示的状态指示灯，以及负责采集纱线图像的图像传感器，与所述的图像传感器连接的图像缓存，所述的图像缓存与所述的处理器连接，所述的图像传感器上设置红外滤波片，以及与所述的处理器连接的红外发射单元，所述的红外发射单元设置在所述的图像传感器的正上方，所述的纱线从所述的红外发射单元的下方穿过，并投影到所述的图像传感器上，所述的处理器的内部设置图像判定方法，所述的图像判定方法检测所述纱线的运动状态，其步骤为：

(a)、每隔固定周期T，所述的处理器通过所述的图像缓存，采集所述的图像传感器输出的图像数据f_t(x,y)，所述的图像数据f_t(x,y)为二维矩阵，前次采集的图像数据为f_t-1(x,y)；

(b)、采用二值化算法，将所述的图像数据f_t(x,y)进行二值化处理，得到二值函数y_t(x,y)，所述纱线的投影区域y_t(x,y)=1，所述纱线的非投影区域y_t(x,y)=0；

(c)、提取所述纱线的投影区域z_t(x,y)= f_t(x,y)* y_t(x,y)；

(d)、采用中心计算算法，计算所述纱线的投影区域z_t(x,y)的中心点(x^c(t),y^c(t))，而前次采集图像的所述纱线的投影区域的中心点为(x^c(t-1),y^c(t-1))；

(e)、计算中心点(x^c(t),y^c(t))和中心点(x^c(t-1),y^c(t-1))的几何距离L，当L大于或者等于预设阈值K时，判定所述纱线处于运动状态；当L小于预设阈值K时，判定所述纱线处于静止状态。

步骤b中，所述的二值化算法包括以下步骤：

(b1)、计算所述的图像数据 f_t(x,y)的直方图；

(b2)、提取所述的直方图中的两个最值点f₁和f₂, f₂> f₁；

(b3)、取分割阈值f_k=( f₁+f₂)；