基于机器视觉的开幅机中织物经线偏移检测方法研究

摘要

针对国内开幅机自动化程度较低，工作效率低且精度不高的难题，本文提出利用机器视觉检测开幅机中织物经线偏移角度。机器视觉检测这项技术在国内外已经得到深入的研究以及广泛的应用。本文深入研究图像处理相关算法以及Hough变换直线提取算法，运用一系列算法处理织物图像，得出织物经线偏移的角度，并进行实验验证。实验结果表明，本文提出的检测方法可以检测出织物经线的偏移角度，而且精度达到0.01°，误差范围在0.01°至0.06°，可以用于开幅机中织物引导线偏移检测。
　　以下几个方面为本文完成的主要内容:
　　(1)设计了图像处理的流程，将织物图像进行图像预处理、图像分割、形态学分析和特征提取，为之后Hough变换做好充分准备。
　　(2)研究了一种Hough变换直线提取的改进算法，利用该改进算法对经过图像处理后的织物图像进行Hough变换直线提出，得出织物经线偏移的角度。
　　(3)研究了CCD图像传感器的工作原理，选取了合适的CCD图像传感器。
　　(4)进行了织物经线偏移检测的实验，包括程序的调试及对不同颜色、密度的织物进行实验;对实验结果的误差进行了分析。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 机器视觉系统

1．2．1 机器视觉系统的概念及组成

1．2．2 机器视觉应用现状

1．3 国内外开幅机的发展现状

1．3．1 国外开幅机发展现状

1．3．2 国内开幅机发展现状

1．4 本文主要研究工作及章节安排

2．图像处理算法研究

2．1 图像预处理

2．1．1 邻域均值滤波

2．1．2 高斯平滑滤波

2．1．3 中值滤波

2．1．4 邻域均值滤波、高斯平滑滤波以及中值滤波的效果比较

2．2 图像分割

2．2．1 图像分割的定义

2．2．2 基于阈值的分割算法

2．2．3 基于边缘检测的分割算法

2．2．4 基于区域的分割算法

2．2．5 图像分割结果比较

2．3 形态学分析

2．3．1 腐蚀

2．3．2 膨胀

2．3．3 骨架提取

2．3．4 利用形态学处理图像

2．4 特征提取

2．4．1 矩形度

2．4．2 圆形性

2．5 本章小结

3．基于Hough变换的直线检测算法研究

3．1 Hough变换原理

3．1．1 Hough变换基本原理

3．1．2 Hough变换的实现步骤

3．2 几种改进Hough变换的性能分析

3．2．1 标准Hough变换存在的问题

3．2．2 改进HT的性能分析

3．3 基于Hough变换的直线检测改进算法

3．3．1 改进算法的假设

3．3．2 改进算法的具体步骤

3．3．3 改进算法性能分析

3．3．4 Hough变换直线提取结果

3．4 本章小结

4．实验与误差分析

4．1 CCD图像传感器

4．1．1 CCD图像传感器的工作原理

4．1．2 CCD图像传感器的参数特性

4．2 程序调试及结果显示

4．3 实验及误差分析

4．3．1 实验分析

4．3．2 误差分析

4．4 本章小结

5．结论与展望

5．1 结论

5．2 后续工作展望

附录

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢