一种基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测方法，属于图像处理技术领域，包括：通过相机获取纱筒图像；并根据变换矩阵对纱筒图像进行逆投影变换；对逆投影变换后的纱筒图像进行纱筒边缘轮廓滤波；对纱筒的内外筒轮廓边缘进行提取，采用双端点贝塞尔曲线拟合，补齐边缘缺失的部分；计算内外筒区域的几何特征，判断初始逆投影变换的效果；对初始变换效果不满足预设要求的纱筒图像设置补偿矩阵；根据修正后的补偿矩阵对初始变换后的图像再次进行逆投影变换，通过考虑角度信息的椭圆极坐标变换模型，将圆形纱筒区域展开为矩阵区域；根据纱线余量计算准则计算出纱筒上的纱线的余量。的余量。的余量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测方法


[0001]本专利技术属于图像处理领域，特别是涉及一种基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测方法。

技术介绍

[0002]纱筒是纺织企业生产过程中纱线原材料的主要来源，每个纱筒可以分为外部纱线和内部纸质筒柱，目前应用最广泛的纱筒根据其内筒样式大致可以分为圆柱型纱筒和圆锥型纱筒。圆柱型纱筒相较于圆锥型纱筒具有内筒筒壁较厚，正面直径较大，满载纱线时纱线宽度与内筒直径接近的特点。
[0003]在纺织行业中纱筒换筒任务主要还是靠人力完成，换筒机器人可以有效解决人工换筒存在的空载以及难以监测的问题，但是针对纱筒纱线余量的视觉检测算法较少，传统余量检测算法往往需要对每个纱筒进行标定，这种方法在实际生产中检测效率较低。
[0004]在纺织企业中，纱筒安装在装有挑杆的纱筒架上，每两个纱筒记作一组并且角度朝向关于加强柱对称，在自动换筒系统中为了提高检测效率，装有摄像机的机械臂对每个纱筒架进行两次图像采集，因此相机很难移动到纱筒的正面进行拍照，最终导致相机获取到的纱筒图像出现明显的投影现象并且由于每个纱筒与相机的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测方法，其特征在于，包括：S101：通过相机获取纱筒图像，每张所述纱筒图像上包括四个待检测纱筒；S102：测量每个纱筒与所述相机的空间位置关系，根据三点投影模型计算初始变换矩阵，并根据所述变换矩阵对所述纱筒图像进行逆投影变换；S103：对逆投影变换后的纱筒图像进行纱筒边缘轮廓滤波，通过高频增强保留边缘信息，通过直方图均衡增强对比度；S104：通过Ostu算法在图像上分割出纱筒区域，对所述纱筒的内外筒轮廓边缘进行提取，采用双端点贝塞尔曲线拟合，并通过最小二乘修正拟合过程中的预测曲率，补齐边缘缺失的部分；S105：计算内外筒区域的几何特征，根据所述几何特征中的角度信息计算内外筒两个方向上的四个宽度差，以所述几何特征以及四个所述宽度差为依据，判断初始逆投影变换的效果；S106：对初始变换效果不满足预设要求的纱筒图像设置补偿矩阵，根据所述补偿矩阵的元素变换特性以及四个所述宽度差的数量关系迭代修正所述补偿矩阵；S107：根据修正后的所述补偿矩阵对初始变换后的图像再次进行逆投影变换，对二次逆投影变换后的图像通过考虑角度信息的椭圆极坐标变换模型，将圆形纱筒区域展开为矩阵区域；S108：对展开后的矩形纱筒区域进行图像分割，分割出纱线区域，根据纱线余量计算准则计算出纱筒上的纱线的余量。2.根据权利要求1所述的基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测方法，其特征在于，所述初始变换矩阵由轴平移矩阵、射影矩阵及旋转矩阵相乘得到，对应轴位移量及轴旋转角度由相机与纱筒空间位置关系确定，初始变换矩阵T为：其中，M1、M4分别是图像绕Z、Y轴旋转θ、度的旋转矩阵，M2为平移矩阵，即图像分别沿X、Y、Z轴方向平移l、m、n个单位，M3为射影矩阵；其中，B、T分别是纱筒区域最小外接矩形的长度、宽度。3.根据权利要求1所述的基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测方法，其特征在于，所述纱筒边缘轮廓滤波中，高频增强的滤波准则为：GrayValue＝round((127
‑
mean)
·
Factor+origval)其中，GrayValue为滤波后像素灰度值，round为取整运算，mean为图像整体灰度均值，Factor为灰度增益因子，一般取0.5，origval为该像素原始灰度值。4.根据权利要求1所述的基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测方法，其特征在于，所述
S104，具体包括：S1041：对已知轮廓获取轮廓起始点以及轮廓上两个控制点，进行三次贝塞尔曲线拟合；S1042：对已知的弧形轮廓进行分段，收集不同分段的曲率变化率；S1043：根据两个断点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊茹，王宏鹏，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：