基于圖像處理的棉-粘膠混紡紗的纖維識(shí)別.pdf

1、長(zhǎng)期以來(lái)，紗線混紡比的檢測(cè)通常采用化學(xué)溶解稱(chēng)重的方法。但是當(dāng)混紡紗中兩種或幾種纖維具有相似的化學(xué)性質(zhì)時(shí)(如棉與粘膠、羊毛與羊絨等)，這種方法就不能有效地工作。利用圖像處理技術(shù)無(wú)疑為檢測(cè)這類(lèi)混紡紗的混紡比打開(kāi)了另一扇大門(mén)，具有重大的實(shí)際意義。本論文以棉/粘膠混紡紗為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，完整地實(shí)踐了基于圖像處理的棉/粘膠混紡紗的識(shí)別這一研究的五個(gè)環(huán)節(jié)，即圖像獲取、圖像預(yù)處理、個(gè)體輪廓探測(cè)、特征提取及特征數(shù)據(jù)聚類(lèi)分析。

2、在圖像獲取環(huán)節(jié)，采用環(huán)氧樹(shù)脂包埋技術(shù)，獲得了高質(zhì)量、纖維截面變形小、分散程度高的切片圖像，為后面的圖像處理環(huán)節(jié)打下了良好的基礎(chǔ)。 在圖像的預(yù)處理環(huán)節(jié)，采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)技術(shù)，運(yùn)用開(kāi)、閉運(yùn)算，形態(tài)學(xué)重建和增強(qiáng)對(duì)切片圖像進(jìn)行處理，并具體探討了形態(tài)學(xué)運(yùn)算中參數(shù)的選取問(wèn)題，提出了適合本論文圖像的預(yù)處理解決方案。 在個(gè)體輪廓探測(cè)環(huán)節(jié)，運(yùn)用光斑擴(kuò)散模型并對(duì)它的人眼視覺(jué)原理和光斑擴(kuò)散中各項(xiàng)控制參數(shù)進(jìn)行了深入的闡述和探討，并在此基礎(chǔ)上對(duì)它的

3、單點(diǎn)擴(kuò)散方式進(jìn)行了改進(jìn)，解決了此方式在對(duì)高屈曲截畫(huà)纖維進(jìn)行探測(cè)時(shí)不能探測(cè)到纖維全部輪廓的問(wèn)題。 在特征值提取與聚類(lèi)分析環(huán)節(jié)，提出了離散度、波動(dòng)強(qiáng)度、異形系數(shù)等7個(gè)形態(tài)指標(biāo)，并針對(duì)棉和粘膠纖維的徑長(zhǎng)分布特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了最能反映兩者差異的波動(dòng)強(qiáng)度這一指標(biāo)。采用模糊C-均值聚類(lèi)法用這7個(gè)形態(tài)指標(biāo)分別對(duì)樣本進(jìn)行聚類(lèi)分析，并將結(jié)果與傳統(tǒng)的系統(tǒng)聚類(lèi)法進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明波動(dòng)強(qiáng)度在兩種方法下都能夠正確的識(shí)別棉和粘膠纖維，并且模糊C-均值聚類(lèi)比系統(tǒng)聚