[发明专利]一种基于图像处理的纱线黑板毛羽量检测及评价方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的纱线黑板毛羽量检测及评价方法，包括步骤：利用扫描仪采集纱线黑板图像；对采集图像进行二值化、形态学运算，分别对图像的条干和非条干区域进行局部阈值，得到准确分割的毛羽图像，进而统计整个图像上毛羽的像素数；从而得到提出的黑板毛羽量评价指标——M指数；然后通过测试不同原料、线密度和纺纱方式的纱线，建立黑板纱线毛羽等级评价系统。

技术领域

本发明属于纱线毛羽检测领域，特别涉及一种基于图像处理的纱线黑板毛羽量检测及评价方法。

背景技术

纱线毛羽是衡量纱线基本结构的特征之一，也是评定纱线质量的重要参考指标，毛羽的长度和数量直接影响纱线和织物的外观性能和手感，进而影响到产品的质量、档次、生产效率以及后续的加工工艺。适量的短毛羽可增加面料的柔软性，赋予织物丰满的外观，但根据面料的不同需求，例如光滑面料，毛羽过多会影响织物表面光滑性和纹路清晰度，纱线毛羽最终会影响到纺织品的整体外观质量和使用效果。

目前在纺织行业中，对纱线毛羽的测试方法主要是投影计数法和全毛羽光电测试法，此外还有采用人工目测来观察纱线黑板上的毛羽水平。前二者虽然检测效率高，但检测的重复性较差且不能直观反应毛羽分布情况；人工目测法观察毛羽，测试效率低且取样数量少，结果受主观因素影响。所以随着计算机技术，数字化图像处理的发展和纺织品质量需求的不断提升，运用图像采集和图像处理分析技术检测纱线毛羽已成为纱线外观测量研究的趋势。

发明内容

基于上述原因，本发明的目的是提出一种基于图像处理的纱线黑板毛羽量自动检测方法，通过扫描和图像处理技术相结合完成对黑板纱线毛羽图像的自动检测，建立黑板纱线毛羽数字化评价体系，提高毛羽检测的效率并实现客观评定黑板纱线毛羽。该系统能帮助纺纱生产商对纱线品质作出准确判断，方便了解毛羽水平。为后期的市场化提供技术参考和应用研究基础，具有重要的实际意义和良好的应用前景。

为此，本发明提供的一种基于图像处理的纱线黑板毛羽量检测方法，包括S1图像采集以及S2图像处理两个步骤，其中：

所述S1纱线图像采集过程为：使用摇黑板机获得纱线均匀缠绕的黑板，采用分辨率为N dpi的扫描仪直接扫描得到纱线黑板的灰度图像；所述N≥800；

所述S2图像处理包括以下过程：

S21对采集到的灰度图像进行二值化处理，得到二值图像；

S22对二值图像进行形态学开运算得到纱线的条干图像；

S23在S21步骤得到的二值图像中，将条干图像的像素值为1的区域定义为条干区域，条干图像的像素值为0的区域定义为非条干区域；将二值图像中条干区域的像素值直接调整为0，对二值图像中的非条干区域进行局部阈值处理；最终得到毛羽图像；

S24遍历整幅毛羽图像的像素，统计像素点值为1的像素个数，得到所需测试的毛羽像素数。

进一步的，所述步骤S1图像采集中，纱线缠绕到黑板时，采用最大纱线间距进行操作，缠绕完毕后，检查并排除遗留在黑板上的杂质，并保证线条不存在棉结。

进一步的，扫描纱线黑板时，对黑板中部进行扫描，得到灰度图像；所述灰度图像的长和宽分别为黑板的长和宽的80-95％。

进一步的，所述步骤S22的开运算分为以下步骤：

S221采用半径为r个像素的圆盘作为结构元素对S21得到的二值图像进行腐蚀处理；

S222采用半径为2r个像素的圆盘作为结构元素对S221步骤处理后的图像进行膨胀处理，最终得到完整的条干图像；所述的