原棉异物检测的图像采集与处理

论文摘要

原棉异物是困扰纺织企业的一个难题。原棉中夹带的异物严重影响棉纺企业的生产以及棉纺制品的质量,造成了很大的经济与非经济的损失。由于人工分拣难度大,从原棉中拣净异物相当困难。而进口的原棉异物检测装置价格过高,我国棉纺织企业一般难以接受。本课题正是在这种背景情况下提出的,自主研究和开发适合我国纺织企业的价格较低、性能较优越的原棉异物检测装置具有显著的现实意义。本文对原棉异物检测装置进行了初步研究,包括对CCD摄像机图像连续采集功能进行了开发,对原棉异物的图像判别方法和有异物原棉的图像分割算法进行了探讨,以及对输棉管道的设计采用计算流体力学方法进行了探索。(1)采用VB.NET程序设计语言开发了CCD摄像机的图像连续采集程序。(2)在原棉异物识别的图像处理过程中,首先根据原棉图像的特点,探讨了几种去除噪声和图像增强的图像预处理方法,然后根据几种图像预处理方法对原棉图像的处理效果,找出了比较适合原棉图像的预处理方法。(3)在原棉异物图像分割算法中,首先应用分形维数对原棉中是否有异物进行了判别,并利用t检验方法进行了统计分析。然后采用经典Ostu算法和Ostu改进算法对有异物原棉图像进行了分割,找出较合适的图像分割算法。同时应用方差分解原理确定了图像分割的最佳阈值个数。(4)采用计算流体力学方法对输棉管道设计进行了初步探讨,分析了两种输棉管道中气流的分布情况及其对原棉在输棉管道中运动状态的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 研究背景
• 1.2 原棉异物检测装置国内外研究状况
• 1.3 研究的意义与主要内容
• 第二章 试验用原棉异物检测装置
• 2.1 原棉异物检测装置的原理及组成部分
• 2.2 试验用原棉异物检测装置
• 2.3 本章小结
• 第三章 线阵CCD摄像机与原棉图像获取
• 3.1 CCD摄像机的发展状况
• 3.2 CCD摄像机的种类
• 3.3 线阵CCD摄像机的工作原理
• 3.4 线扫CCD摄像机的速度与成像
• 3.5 CCD 摄像机图像功能的连续采集初步开发
• 3.6 本章小结
• 第四章 原棉图像的预处理
• 4.1 数字图像处理技术的发展
• 4.2 原棉图像预处理
• 4.3 本章小结
• 第五章 原棉异物的判别及图像分割
• 5.1 分形维数判断异物
• 5.2 图像分割
• 5.3 图像分割结果与讨论
• 5.4 本章小结
• 第六章 输棉管道设计的初步探讨
• 6.1 计算流体力学及模拟软件介绍
• 6.2 输棉管道内气体流场的模拟结果分析
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢