数字图像处理在纱线检测中的应用_吴瑜.pdf
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1、2023年6月第3期在纺织行业生产中,断纱、缺纱、条干均匀度、毛羽直接影响织物的质量,而计算机图像处理技术越来越多地应用在纱线检测领域,计算机图像处理技术包括图像预处理、图像分割和目标提取、特征提取及目标分类等多个方面1。图像处理采集对象信息丰富,包括形状、色彩、梯度等信息,随着硬件成本的持续降低及软件处理技术的完善,基于图像分析的纱线状态检测的精确性、快速性,该检测手段将成为未来的研究趋势。1专利检索及申请情况说明1.1检索情况在中国专利检索系统CNTXT数据库中使用基于图像的智能检测、基于纱线断裂报警相关分类号,使用关键词:断裂、断纱、条干、直径、毛羽、检测、监测等对该领域涉及的所有技术分
2、支进行检索,本文涉及到的检索结果截止日期为2022年12月。经人工筛选去除掉与基于图像检测的纱线状态检测等不太相关的专利后得到相关的专利申请或专利761篇。1.2专利申请分析涉及的相关申请或专利中,主要申请人区域分布如图1所示,包括CN(中国)、JP(日本)、DE(德国)、US(美国)、CH(瑞士)、CZ(捷克)、IN(印度)、IL(以色列)、IT(意大利)和FR(法国)。由图1可看出国内申请人提出的占大多数,其次为日本、再次之为德国,说明国内申请人在该技术领域的研究申请是非常多的。按照申请年量的数据分布图如图2所示,可以看出20082020年的申请量是逐步在递增的,在2021年呈现下滑趋势,
3、究其原因,可能是受新冠疫情的影响,专利申请量出现滞后。图1申请人区域分布图2年申请量国内的主要申请人数量分布如图3所示,可以看出,国内申请以江南大学、东华大学的申请量最多,说明上述两个高校在基于图像的纱线检测方向的课题研究是较多的。其次,在纺纱领域比较著名的公司村田机械株式会社的申请量次之。另外,其他包括有纺数字图像处理在纱线检测中的应用吴 瑜(国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心,广东 广州510530)摘要:文章通过专利公开文件分析,介绍了目前数字图像处理在纱线断裂检测、纱线毛羽检测及纱线条干均匀度检测等方面的应用。利用计算机图像处理技术,可提高纱线状态检测的准确性、快速性和全面性,为
4、推动纱线检测发展提供一定的参考。关键词:图像处理;纱线检测;专利Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2023.03.038中图分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:2095-0101(2023)03-0122-03收稿日期:2023-01-02作者简介:吴瑜(1988),女,湖北荆州人,国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心审查员,研究方向为纺织品设计与开发。专题与论述1222023年6月第3期织专业的院校如上海工程技术大学、武汉纺织大学、浙江理工大学的申请量也是较多的。基于图像检测纱线条干的著名的乌斯特技术股份有限公司的申请量也排名在列。图3国内主要申请人申
5、请数量分布注:杭州晶一全称为杭州晶一智能科技有限公司;西安获德全称为西安获德图像技术有限公司;索若德国全称为索若德国两合股份有限公司。2专利技术发展2.1纱线断裂检测目前纱线断裂检测技术包括电子机械式、压电式、电容式、光电式、流体式及计算机图像处理技术检测方法。图像检测式断纱停机准确率高,纱面宽度大,最大纱线检测数量多2。2.1.1检测原理以申请人杭州晶一智能科技有限公司申请的一系列基于图像形态识别的纱线检测方法为例。图4为检测系统检测装置图,其中1为红外发射单元,2为图像传感器,3为红外滤波片。图4检测系统检测装置图2.1.2图像处理方法杭州晶一智能科技有限公司申请的一系列基于图像传感器的纱
6、线状态检测方法的专利中采用了不同的算法来基于图像对纱线的运动状态进行检测,专利CN103336962A申请公开每隔固定周期T提取图像,并将图像进行二值化处理,采用中心计算法计算纱线的投影区中心点,利用与前次中心点的距离跟预设阈值K比较来判断纱线是否处于静止状态。专利申请CN103352283A中公开二值化算法后采用中心线提取算法。专利申请CN111005152A公开对图像二值化算法后计算二值函数的偏移量,再比较相似度。专利申请CN111058183A公开对图像进行二值化算法后,通过腐蚀得到绒边图像,再比较绒边列表的相似度。专利CN112760802A公开对图像进行二值化算法后,提取二值函数的轮
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