一种织布机运行状态异常监测方法技术

本发明专利技术涉及织布机技术领域，具体涉及一种织布机运行状态异常监测方法，获取布料表面的图像信息对应灰度图像中的各瑕疵点；随机选取一个瑕疵点作为中心瑕疵点，将中心瑕疵点的8邻域范围作为起始搜索域，然后以一个像素点为单位对起始搜索域依次向外进行扩张，直至第n增加域中不存在与第n

【技术实现步骤摘要】
一种织布机运行状态异常监测方法


[0001]本专利技术涉及织布机
，具体涉及一种织布机运行状态异常监测方法。

技术介绍

[0002]纺织行业是我国的主要制造产业之一，随着国内工业化进程的发展，纺织行业生产设备的自动化已经越来越普及，产品生产的效率得到了有效提升，随着产量提高，设备是否正常运行影响着厂家的生产效率和产品质量，因此，如何准确、高效地监测设备的运行状态成为了诸多厂家的关注方向。
[0003]织布机作为纺织行业的主要生产设备，主要的作用是将纱线织成布料；目前，大多数厂家利用图像处理技术通过检测织布机织出布面的缺陷达到监测织布机运行状态的目的，即利用图像阈值分割方法将缺陷处检测出来并将其直接作为疵点，与此同时，直接判断织布机的运行状态发生异常，这种检测方法无法区分布面的缺陷类型，不能准确监测到织布机的运行状态，当检测到一些非织布机运行异常引起的布面缺陷时会被误判成由织布机引起的，进而对织布机进行不必要的检修维护，耽误生产进度；造成资源浪费；以粗节织入缺陷为例，粗节织入为非织布机运行异常引起的布面缺陷，是由于纱线本身含有粗节在织布机正常运行时被织布机织入布面形成的，属于纺纱阶段的缺陷。因此，亟需要一种能够准确监测设备运行状态的方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种织布机运行状态异常监测方法，所采用的技术方案具体如下：采集布料表面的图像信息并对其进行灰度化处理，得到灰度图像；根据所述灰度图像中各像素点的灰度值，获取灰度图像中的各瑕疵点；随机选取一个瑕疵点作为中心瑕疵点，将所述中心瑕疵点的8邻域范围作为所述中心瑕疵点的起始搜索域，获取起始搜索域中的各瑕疵点，然后以一个像素点为单位对起始搜索域依次向外进行扩张，每扩张一次得到一个增加的搜索域，将第一次扩张增加的搜索域记为第一增加域，获取第一增加域中与起始搜索域中的各瑕疵点在对应8邻域范围相邻的瑕疵点，依次类推，直至第n增加域中不存在与第n
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1增加域中的各瑕疵点在8邻域范围相邻的瑕疵点，停止扩张，将第n
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1次扩张后得到的区域作为所述中心瑕疵点的最终搜索域；得到所述最终搜索域中获取的各瑕疵点；进而得到灰度图像中的各瑕疵点对应的最终搜索域以及最终搜索域中获取的各瑕疵点；根据最终搜索域中获取的瑕疵点的个数，计算灰度图像中各瑕疵点的连接程度；计算最终搜索域中获取的各瑕疵点的延伸角度，基于所述延伸角度，计算灰度图像中各瑕疵点的延伸平直度；基于所述延伸平直度与连接程度，计算灰度图像中各瑕疵点属于不同缺陷类型的概率；
根据所述灰度图像中各瑕疵点属于不同缺陷类型的概率，计算布料整体缺陷属于不同缺陷类型的概率；进而对织布机的运行状态进行监测。
[0005]进一步地，所述获取灰度图像中的各瑕疵点的方法为：获取灰度图像对应的灰度直方图，利用高斯混合模型对所述灰度直方图进行拟合，所述高斯混合模型具有2个子高斯模型，第1个子高斯模型代表瑕疵点，第2个子高斯模型代表正常点；根据所述子高斯模型分别计算灰度图像中各像素点属于正常点和瑕疵点的概率，比较同一像素点属于正常点的概率与属于瑕疵点的概率的大小，当属于正常点的概率大于属于瑕疵点的概率时，判断该像素点为正常点；当属于正常点的概率小于属于瑕疵点的概率时，判断该像素点为瑕疵点。
[0006]进一步地，所述连接程度为：
[0007]其中，为瑕疵点j的连接程度，为瑕疵点j对应的最终搜索域中获取的瑕疵点的总个数。
[0008]进一步地，所述计算最终搜索域中获取的各瑕疵点的延伸角度的方法为：连接最终搜索域中获取的每一个瑕疵点与所述中心瑕疵点得到对应的连线，过所述中心瑕疵点做一条竖线，所述竖线被所述中心瑕疵点分为上方竖线与下方竖线；对处于竖线右侧的连线，将顺时针旋转所述上方竖线得到对应连线的角度记为对应瑕疵点的延伸角度；对处于竖线左侧的连线，将顺时针旋转所述下方竖线得到对应连线的角度记为对应瑕疵点的延伸角度。
[0009]进一步地，所述延伸平直度的获取方法为：最终搜索域中获取的一个瑕疵点对应一个延伸角度，将最终搜索域中的所有延伸角度划分为多个等级，一个等级中包括0个或至少一个延伸角度，根据每个等级中延伸角度的总个数与所有延伸角度的总个数的比值，计算所述中心瑕疵点的延伸平直度；所述延伸平直度为：，其中，为瑕疵点j的延伸平直度，为第个等级中延伸角度的总个数与瑕疵点j对应的最终搜索域中所有延伸角度的总个数的比值；m为等级的总个数。
[0010]进一步地，所述缺陷类型包括松经纬缺陷、粗节织入缺陷和经纬缩缺陷。
[0011]进一步地，所述计算灰度图像中各瑕疵点属于不同缺陷类型的概率的方法为：根据所述延伸平直度与连接程度，分别计算瑕疵点对松经纬缺陷、粗节织入缺陷和经纬缩缺陷的趋近特征值；基于所述趋近特征值，分别计算瑕疵点属于松经纬缺陷、粗节织入缺陷和经纬缩缺陷的概率；瑕疵点j对松经纬缺陷的趋近特征值为：，其中，为瑕疵j的连接程度，为瑕疵点j的延伸平直度；瑕疵点j对粗节织入缺陷的趋近特征值为：，其中，为
瑕疵j的连接程度，为瑕疵点j的延伸平直度；瑕疵点j对经纬缩缺陷的趋近特征值为：，其中，为瑕疵j的连接程度，为瑕疵点j的延伸平直度；瑕疵点j属于松经纬缺陷的概率为：，式中，为瑕疵点j对松经纬缺陷的趋近特征值；为瑕疵点j对粗节织入缺陷的趋近特征值，为瑕疵点j对经纬缩缺陷的趋近特征值；瑕疵点j属于粗节织入缺陷的概率为：，式中，为瑕疵点j对松经纬缺陷的趋近特征值；为瑕疵点j对粗节织入缺陷的趋近特征值，为瑕疵点j对经纬缩缺陷的趋近特征值；瑕疵点j属于经纬缩缺陷的概率为：，式中，为瑕疵点j对经纬缩缺陷的趋近特征值；为瑕疵点j对粗节织入缺陷的趋近特征值，为瑕疵点j对经纬缩缺陷的趋近特征值。
[0012]进一步地，所述计算布料整体缺陷属于不同缺陷类型的概率的方法为：布料整体缺陷由灰度图像中的所有瑕疵点构成；布料整体缺陷属于松经纬缺陷的概率为：，式中，为瑕疵点j属于松经纬缺陷的概率，J为灰度图像中瑕疵点的总个数；布料整体缺陷属于粗节织入缺陷的概率为：，式中，为瑕疵点j属于粗节织入缺陷的概率，J为灰度图像中瑕疵点的总个数；布料整体缺陷属于经纬缩缺陷的概率为：，式中，为瑕疵点j属于经纬缩缺陷的概率，J为灰度图像中瑕疵点的总个数。
[0013]进一步地，所述对织布机的运行状态进行监测的方法为：计算布料整体缺陷属于松经纬缺陷的概率与属于经纬缩缺陷的概率的和，比较所述和与异常阈值的大小，当所述和小于异常阈值时，织布机的运行状态为正常，当所述和大于异常阈值时，织布机的运行状态为异常。
[0014]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术通过计算布料表面对应灰度图像中的各瑕疵点的连接程度与延伸平直度，基于所述连接程度与延伸平直度计算布料整体缺陷属于不同缺陷类型的概率；根据概率对织布机的运行状态进行监测，本专利技术考虑到了有些缺陷类型并不是由织布机异常引起的，本专利技术通过连接程度与延伸平直度将不是由织布机异常引起的缺陷类型单独筛选出来，不参与监测织本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种织布机运行状态异常监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集布料表面的图像信息并对其进行灰度化处理，得到灰度图像；基于像素点的灰度值，获取灰度图像中的各瑕疵点；随机选取一个瑕疵点作为中心瑕疵点，将所述中心瑕疵点的8邻域范围作为所述中心瑕疵点的起始搜索域，获取起始搜索域中的各瑕疵点，然后以一个像素点为单位对起始搜索域依次向外进行扩张，每扩张一次得到一个增加的搜索域，将第一次扩张增加的搜索域记为第一增加域，获取第一增加域中与起始搜索域中的各瑕疵点在对应8邻域范围相邻的瑕疵点，依次类推，直至第n增加域中不存在与第n
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1增加域中的各瑕疵点在8邻域范围相邻的瑕疵点，停止扩张，将第n
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1次扩张后得到的区域作为所述中心瑕疵点的最终搜索域；得到所述最终搜索域中获取的各瑕疵点；进而得到灰度图像中的各瑕疵点对应的最终搜索域以及最终搜索域中获取的各瑕疵点；根据最终搜索域中获取的瑕疵点的个数，计算灰度图像中各瑕疵点的连接程度；计算最终搜索域中获取的各瑕疵点的延伸角度，基于所述延伸角度，计算灰度图像中各瑕疵点的延伸平直度；基于所述延伸平直度与连接程度，计算灰度图像中各瑕疵点属于不同缺陷类型的概率；根据所述灰度图像中各瑕疵点属于不同缺陷类型的概率，计算布料整体缺陷属于不同缺陷类型的概率；进而对织布机的运行状态进行监测。2.根据权利要求1所述的一种织布机运行状态异常监测方法，其特征在于，所述获取灰度图像中的各瑕疵点的方法为：获取灰度图像对应的灰度直方图，利用高斯混合模型对所述灰度直方图进行拟合，所述高斯混合模型具有2个子高斯模型，第1个子高斯模型代表瑕疵点，第2个子高斯模型代表正常点；根据所述子高斯模型分别计算灰度图像中各像素点属于正常点和瑕疵点的概率，比较同一像素点属于正常点的概率与属于瑕疵点的概率的大小，当属于正常点的概率大于属于瑕疵点的概率时，判断该像素点为正常点；当属于正常点的概率小于属于瑕疵点的概率时，判断该像素点为瑕疵点。3.根据权利要求1所述的一种织布机运行状态异常监测方法，其特征在于，所述连接程度为：，其中，为瑕疵点j的连接程度，为瑕疵点j对应的最终搜索域中获取的瑕疵点的总个数。4.根据权利要求1所述的一种织布机运行状态异常监测方法，其特征在于，所述计算最终搜索域中获取的各瑕疵点的延伸角度的方法为：连接最终搜索域中获取的每一个瑕疵点与所述中心瑕疵点得到对应的连线，过所述中心瑕疵点做一条竖线，所述竖线被所述中心瑕疵点分为上方竖线与下方竖线；对处于竖线右侧的连线，将顺时针旋转所述上方竖线得到对应连线的角度记为对应瑕疵点的延伸角度；对处于竖线左侧的连线，将顺时针旋转所述下方竖线得到对应连线的角度记为对应瑕疵点的延伸角度。5.根据权利要求1所述的一种织布机运行状态异常监测方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈拥军，
申请(专利权)人：江苏祥顺布业有限公司，
类型：发明
国别省市：