纤维截面测试系统的研究开发

摘要

异形纤维截面形状参数是异形纤维的一种重要技术指标，用于衡量化学纤维相对于截面为圆形纤维的异形情况，即异形纤维的断面特征。传统的测试方法，工作周期长，且精确度不够，操作起来也很繁琐，断面周长用手工几乎无法测量。针对这一情况，本文采用数字化仪与计算机数字图像处理的方法，开发出纤维截面自动测试系统，利用图像处理技术、纤维截面分析技术，借助数字显微镜以及计算机强大的处理能力，实现烟用醋酸纤维(异形纤维的一种，属多叶形纤维)平均纤维异形度、平均理论截面异形度以及平均截面面积快速测试、评价。 本文充分利用数字图像处理再现性好、处理精度高、适用面宽、灵活性高的优点，在VISUAL C++ .NET环境下，利用MFC建立应用程序的框架，并充分利用CIMAGE类提供的功能，完成了图像的存取、显示，图像模式的转换，图像的平滑，图像的二值化，图像的轮廓跟踪，从纤维原始截面图像中选出有效单丝截面(截面完整且不与其它截面相连的单丝截面)，然后再通过合适的算法得到每个有效单丝截面轮廓线的外接圆半径R与内切圆半径r，进而计算出各主要测试参数，统计报告输出。 本研究有效改善了传统方法中手工操作、工作周期长，且精确度不够、操作烦琐等缺点和不足，解决本行业内纤维截面先进测试手段短缺的问题，为纤维截面自动测试系统的进一步研究开发打下良好基础。另外，该系统的设计思想，图像处理、分析过程中涉及到的多种编程算法，可为同类基于图像处理的检测技术的应用研究、系统开发提供借鉴、参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1数字图像处理发展概况

1.2数字图像处理的优点

1.3数字图像处理技术在纺织领域的应用

1.4课题研究的目的和意义

第二章系统方案设计

2.1测量对象及参数定义

2.2系统组成及各部分功能描述

2.3测试程序整体设计思路

第三章系统软件设计

3.1系统软件设计框架

3.2 MFC概述

3.2.1 封装

3.2.2继承

3.2.3 虚拟函数和动态约束

3.2.4 MFC的宏观框架体系

3.3 MFC应用程序的构成

3.3.1 构成应用程序的对象

3.3.2 构成应用程序的对象之间的关系

3.4 CImage类

3.4.1 CImage类概述

3.4.2 CImage类使用方法

3.5图像的输入与输出

3.5.1 打开并显示图像

3.5.2存储图像文件

3.6图像模式转换

3.6.1 真彩色图像与索引图像转化为灰阶图像

3.6.2 二值或16色图像转化为索引图像

3.6.3 索引图像转化成二值或者16色图像

3.7图像平滑

3.8 二值化

3.8.1 最大类间方差法

3.8.2最大熵法

3.8.3最小误差法

3.8.4最小偏态法

3.8.5矩量保持法

3.8.6综合法

3.9轮廓跟踪

3.9.1 基础知识

3.9.2轮廓跟踪原理

3.9.3 链码表至线段表的转换

3.9.4 调整二值图像类型

3.9.5 区域参数测量

3.9.6性能参数测量

第四章系统调试

4.1一幅666*533 JPEG图像

4.1.1 读入图像并显示

4.1.2 图像平滑

4.1.3 二值化

4.1.4 轮廓跟踪及参数打印

4.2一幅640*480 JPEG图像

4.2.1 读入图像并显示

4.2.2 图像平滑

4.2.3 二值化

4.2.4 轮廓跟踪及参数打印

第五章结论与展望

5.1 结论

5.2展望

参考文献

致 谢

附录