纱线黑板条干自动评定的图象处理技术

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纱线黑板条干自动评定的图象处理技术

纱线条干均匀度的检测方法目前主要有乌斯特均匀度仪检测法和目光检测法等。乌斯特(Uster)均匀度仪检测法是应用电容原理检测纱条不匀率。它对检测试样各段的湿度均匀程度以及试验环境条件要求较高，且不适宜对不同介电系数的纤维混纺试样检测；同时其检测结果反映的是纱线截面内纤维的多少，不能准确反映纱线的外观质量。黑板条干（目光检测法）通过眼观纱条在黑板上形成的阴影，记数棉结等指标来评定纱线外观质量；但目光检测法具有主观性强、需要精确与繁重工作的弱点。基于此，我们开发了纱线黑板条干自动评定法，它与目光检测法检测原理一致，通过把纱线黑板以图象的方式摄入计算机，然后计算机对输入的图象进行一系列处理，最后记数棉结和统计出表示纱线外观不匀的各种变异系数等指标来评定纱线的条干均匀度。它同样是检测纱线条干外观质量，但省除了评定时需要的精确与繁重工作弱点，克服了主观性强的毛病。其评定的准确性，关键是图象处理的影响，要求处理时既方便评定，又要保持图象的有效信息。

1 图象预处理

图象摄入时，需要对同一黑板对象连续采样3次，得到同一黑板的3贞图象。预处理时，各图象的灰度值均用各摄入图象象素点三原色中的最大值来表示，这是由于纱线的颜色始终区别于黑板的颜色，这样可以避免因纱线色差带来的与背景之间的模糊。然后把3贞灰度图象进行中值滤波，通过中值滤波滤掉部分采集过程中产生的随机噪声。得到一贞较为理想的输入图象。

2 图象二值化处理

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由于黑板图象中纱线和背景黑板灰度值对比明显，因此二值化算法采用双峰法。在通常情况下，纱线和背景的灰度值都各自呈正态分布，他们的灰度值分布曲线在阀值点处出现交叉，即可能出现比阀值大一点的是背景，比阀值小一点的是纱条的情况。因此使用双峰法中唯一的阀值进行二值化来分离纱线和背景，将与实际的情况产生误差。所以在二值化时，灰度值在阀值附近一定范围内的点，既可能为白点，也可能为黑点，它与其周围的邻点灰度值有关，要进行特殊处理。笔者是结合纱线黑板条干的结构特点进行处理，其算法如图1：

2．1算法说明

在用双峰法求阀值时，使用预处理后的原图象灰度值信息，原图象更能准确反映出纱线和黑板原灰度值信息。通过多次实验得出，交叉范围的上偏幅度为背景灰度值空间范围的5%，下偏幅度为纱线灰度值范围的5%。二值化处理中，第一次判断处理点的灰度值是否在交叉范围内时，处理点的灰度值使

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用原图象均值滤波（见后述）后的图象对应点灰度值，这样可以直接去除交叉范围灰度值下限的毛羽。判断是否为边缘上的点，是根据边缘分割处理（见后述）得来的，若为边缘上的点，则为白点。它实际上就是判断了处理点与上下邻点的关系。第二次判断处理点的灰度值是否在交叉范围内时，处理点的灰度值使用预处理后原图象对应点灰度值，可去除部分因滤波使灰度值陡增的背景点（主要是纱条边缘附近的点）。判断它与左右邻点的关系，由于纱线是连续的，只要其左右邻点有一点为白点，那么它具有为白点的趋势，它为白点。

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