基于USB2.0接口数字化羊绒细度检测与软件开发

摘要

纺织原料及其产品中纤维种类的定量分析是以各类纺织纤维的形态特征为客观依据的，羊绒纤维细度是羊绒质量检测的重要指标。羊绒纤维常见的鉴别方法是光学显微镜法和显微镜投影仪法。而传统上对羊绒的检验与测试多利用显微镜侧向投影法，该法的弊端是人为因素多，测量时间长，劳动强度大且暗室工作。 本课题是在广泛查阅资料，分析国内外研究现状的基础上确定的。本人针对目前我国纺织检测技术现状，在大量研究和实践的基础上，利用数码光学显微镜和美国徕博数码显微镜专用MC2000系列USB2.0输出接口高分辨率和高清晰度的数码显微镜摄像机，对羊绒纤维切片进行图像信息采集，输入到计算机中，然后采用Visual C++软件设计工具，在win32的编译环境下，完成在WINDOWS系列操作系统下能够对原始图像进行一系列的数学运算，提取羊绒纤维有关的一些特征参数指标，最终完成能实现图像处理和相应的快速检测等功能于一体的软件编制工作。 此软件系统的核心内容包括三部分：羊绒数字图像的采集，图像处理和纤维测量及测量数据的处理。在图像采集部分，主要是实时采集显微镜下的羊绒纤维图像，完成从用肉眼在显微镜下观看到的影像到数字信号的转换；在图像处理部分，主要针对我们在数码显微镜下所采集到的数字图像的基本特征，采用了一些改进的算法，使得对图像二值化、边缘轮廓的提取和直径提取的效果好、速度快、准确性高；而在纤维测量及数据处理中，提出了较简便、快捷的算法，降低了运算复杂度、减少了计算量，从而大大节省了计算机的有效资源，提高了计算机的处理速度，运用了自动式测量，即在纤维轮廓内的单击任一点，系统可以自动标出经过该点的直径线。 特别在纤维图像预处理上，本人在反复的实验和程序调试中，运用各种数字图像处理技术，得到目标边缘和背景完全分离的边缘轮廓线，对后期的直径测量创造了很有利的条件。并且在后期的测量上，运用“三角形法”。该法在毛纤维的直径测量上，具有一定的稳定性和可靠性，并将最终所测得数据直接插入数据库。最后分别用显微镜侧向投影法和该软件系统进行了实验并对实验结果进行比较，测试结果一致性较好，对测试误差进行了分析，并对存在的问题提出了今后改进的措施。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状和发展动态

1.2.1图像处理技术在纺织行业中的应用研究现状

1.2.2数字图像处理技术的特点

1.3本课题研究目的及研究主要内容

1.3.1羊绒有关知识简介

1.3.2羊绒检测现状

1.3.3本课题的研究目的

1.4本课题研究主要内容

2图像处理及面向对象开发的技术

2.1图像处理技术发展概述

2.1.1图像处理的发展

2.1.2数字图像处理概述

2.2数字图像处理技术研究内容

2.2.1数字图像处理的主要内容

2.2.2未来研究重点

2.3图像处理系统

2.4图像处理过程

2.5图像处理的应用范围

2.5.1航空航天技术方面

2.5.2生物医学工程方面

2.5.3通信工程方面

2.5.4工业工程方面

2.5.5军事公安方面

2.5.6文化艺术方面的应用

2.5.7其它方面的应用

2.6面向对象开发方法

2.6.1面向对象开发方法的基本思想

2.6.2面向对象开发方法的基本概念

2.6.3面向对象开发方法的开发过程

2.6.4面向对象开发方法的评价

3软硬件系统概述

3.1硬件环境

3.1.1系统硬件组成框图

3.1.2系统硬件选择

3.2软件环境

3.2.1操作系统的选择

3.2.2开发语言的选择

3.2.3开发环境的选择

4软件编制与开发

4.1编程的基本思想

4.2软件的总体结构

4.3模块介绍

4.3.1图像获取模块

4.3.2图像的读写模块

4.3.3图像变换模块

4.3.4颜色处理模块

4.3.5图像处理模块

4.3.6直径处理模块

5实验样品测量与实验结果

5.1实验准备

5.1.1所需仪器及器具

5.1.2取样及样品制备

5.1.3显微镜放大倍数的选择

5.1.4调焦

5.2测量方法

5.3样品测量

5.3.1像素与实际长度比例系数的确定

5.3.2样品测量程序流程图

5.3.3样品的测量

5.4实验结果和误差分析

5.4.1对比实验及结果

5.4.2误差分析与处理

6结论与展望

6.1结论

6.2课题的不足与展望

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文目录

致谢