[发明专利]一种基于线激光的实时非接触纱线断头检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于线激光的实时非接触纱线断头检测方法，属于纺织检测技术领域。

背景技术

在纱线生产，卷绕以及整经过程中，纱线断头检测是一项非常重要的指标。纱线断头影响纱线生产，卷绕以及整经的质量，会对纺织工业带来较大的影响，因此实时性是纱线断头检测的一个非常重要的指标。纱线断头实时检测与自停是卷绕质量好坏的一个主要因素。

目前纺织行业使用的纱线断头检测系统主要包括：第一种是机械接触式检测装置，如指针式检测装置，利用指针拨动纱线，当纱线发生断头时，指针指向最大值，纺织机械停机，接触式纱线断头检测装置会与纱线之间产生摩擦，而摩擦力会增加纱线断头的概率；第二种是电子式非接触检测装置，包括电容式，压电式以及光电式等，电容式通过检测由纱线产生的电容变化来检测断头，压电式通过检测纱线的力学移动变化检测断头，而光电式通过纱线遮挡的阴影变化检测纱线断头。这些电子式的非接触检测装置可以做到实时检测纱线断头，但是，电子式检测装置每次只能检测一根纱线，如果纱线根数较多，则需要增加电子检测装置，从而增加成本以及故障率。第三种是机器视觉的方法，利用面阵相机采集纱线整经以及卷绕时的图像，然后利用图像处理技术检测纱线根数，从而检测纱线断头。利用面阵相机进行纱线断头检测可以在非接触的条件下进行，可以同时检测多根纱线的断头情况，然而面阵相机帧频较低，采集的图像受背景的影响较大，且面阵相机采集的图像处理速度慢，因此利用面阵相机进行纱线断头检测很难达到实时检测。

中国专利公布号为CN104947298A的一种用于大提花织物的光电式纱线断头自停装置，包括多组红外发送源、多组光敏接收器、执行器、电磁铁驱动器、信号指示灯和液晶显示屏，红外发送源与光敏接收器数量相同，且配对分组使用，每组红外发送源、光敏接收器形成一条光路，各光路分别位于各停经片的正下方，多组光敏接收器的输出端与执行器相连接，执行器的输出端分别与电磁铁驱动器、信号指示灯、液晶显示屏相连接。虽然具有灵敏度高，结构简单，抗干扰性强等特点，但需要用停经片与纱线接触，产生摩擦从而增加纱线断头的概率，而且每组光电式只能检测一根纱线断头。

公布号为CN103074717A及CN103911702A的中国专利的工业相机或摄像头采用面阵相机式，具有以下缺点：(1)面阵相机帧频较低，采集的图像受背景的影响较大，图像处理速度慢，因此利用面阵相机进行纱线断头检测很难达到实时检测；(2)面阵相机需要采集纱线断头的所有位置，采集的图像较大，若纱线不均匀，纱线与背景含有的噪声较多，则图像处理算法比较麻烦。

中国专利公布号为CN103018249A的一种用于纱线毛羽检测的图像采集及处理系统包括线阵相机、放大镜头及数据传输系统；纱线毛羽图像处理系统，包括图像读取和显示、图像数据的处理模式等，该系统为纱线毛羽新表征指标的提出奠定基础，虽然应用了线阵相机，但是对一根纱线进行的检测。

中国专利公布号为CN105734740A的一种细纱机纱线多目标动态检测装置及其检测方法包括CCD相机、图像处理模块、主控制系统、传感组件、集聚纺装置以及辅助装置，CCD相机设有照明系统，进行纱线图像的采集将采集的图像传送至图像处理模块，图像处理模块包括图像灰度变换单元、图像滤波单元、图像二值化处理单元、亚像素边缘检测单元、以及尺寸标定单元，通过图像处理模块将测定的纱线信息传递给主控制系统，主控制系统对信息进行分析判断，以此检测纱线的质量。虽具有可以自动检测细纱机纱线的质量，提高检测结果的准确性等优点，但是对一根纱线进行的检测，只是对一根纱线的多个参数(均匀度检测，纱线毛羽长度及数量)进行的检测，虽用到了CCD相机，但为面阵的CCD相机，采样频率低，实时性差，且需要考虑两幅图像之间的拼接问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有纱线断头检测系统或方法存在的上述缺陷，提出了一种基于线激光的实时非接触纱线断头检测方法，在现有的纺织机械上装配纱线断头高速检测系统,通过线激光光源照射纱线，利用线阵相机采集照射部位的纱线图像，并将采集到的图像输入到计算机中，利用图像处理技术对线阵相机采集的图像进行处理，统计图像中纱线的根数，并与预输入的纱线根数进行对比，判断是否发生纱线断头，可在不接触纱线的情况下检测纱线断头，实现了对多根纱线同时进行的实时非接触断头检测。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种基于线激光的实时非接触纱线断头检测方法，其特征在于：包括如下步骤：