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1、p f r I 东华人学硕I ：论文 1 9 6 3 9 8 6 学校代码： 学号： 原棉异物检测的图像采集与处理 1 0 2 5 5 2 0 6 0 0 0 3 I m a g eA c q u i s i t i o na n dP r o c e s s i n gf o rD e t e c t i o n so f F o r e i g nM a t t e ri nC o t t o n 专业：纺织工程 作者姓名：张维龙 指导老师：陈廷 ， 唐： ， 二 东华大学硕 ：论文 2 J 7 氇 岁 j，_ 0量争 东华人学硕十论文 4 -。了 ，lj 东华大学学位论文版权使用授权书
2、学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的 规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复 印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学 可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文。 保密口，在年解密后适用本版 权书。 本学位论文属于 不保密“ 学位论文作者签名：础 日期：猁年h 月f 7 日 指导教师签名：阵五 日期：矽彦年J 凋叫日 ，妒 东华人学硕：L 论文 6 ， J 原棉异物检测的图像采集与处理 摘要 原棉异物是困扰纺织企业的一个难题。原棉中夹带的异 物严重影响棉纺企业的生产以及棉纺制品的质量
3、，造成了很 大的经济与非经济的损失。由于人工分拣难度大，从原棉中 拣净异物相当困难。而进口的原棉异物检测装置价格过高， 我国棉纺织企业一般难以接受。本课题正是在这种背景情况 下提出的，自主研究和开发适合我国纺织企业的价格较低、 性能较优越的原棉异物检测装置具有显著的现实意义。 本文对原棉异物检测装置进行了初步研究，包括对C C D 摄像机图像连续采集功能进行了开发，对原棉异物的图像判 别方法和有异物原棉的图像分割算法进行了探讨，以及对输 棉管道的设计采用计算流体力学方法进行了探索。 ( 1 ) 采用V B N E T 程序设计语言开发了C C D 摄像机的图 像连续采集程序。 ( 2 ) 在原
4、棉异物识别的图像处理过程中，首先根据原棉 图像的特点，探讨了几种去除噪声和图像增强的图像预处理 方法，然后根据几种图像预处理方法对原棉图像的处理效 果，找出了比较适合原棉图像的预处理方法。 ( 3 ) 在原棉异物图像分割算法中，首先应用分形维数对 原棉中是否有异物进行了判别，并利用t 检验方法进行了统 I t，J 东华大学硕： ：论文 计分析。然后采用经典O s t u 算法和O s t l l 改进算法对有异物 原棉图像进行了分割，找出较合适的图像分割算法。同时应 用方差分解原理确定了图像分割的最佳阈值个数。 ( 4 ) 采用计算流体力学方法对输棉管道设计进行了初步 探讨，分析了两种输棉管道
5、中气流的分布情况及其对原棉在 输棉管道中运动状态的影响。 关键字：原棉异物图像采集图像处理分形维数 H F 0 r e i g nM a t t e ri nC o t t o n A B S T R A C T F o r e i g I lm a t t e ro fr a wc o t t o nh a s 仃o u b l e dt e x t i l ei n d u s t 吼i th a s as 甜o u si n l p a C to nc o t t o np r o d u c t i o n ，弱w e l la st 1 1 eq u a l i t yo f c o
6、 t t o np r o d u c t ，r e s u l t i n gi nag r e a te c o n o m i ca n dn o n e c o n o m i c l o s s e S I ti sd i m C u l tt op i c ko u tm ef o r e i g nm a t t e ra n di m p u r i t i e s b ym a n u a ls o r t i n g B e s i d e s 也ep 矗c eo fi m p o r t e df o r e i g nm a t t e r d e t e c t i
7、o nd e v i c ei st o oc x p e n s i V e C h i n a st e X t i l ei n d u s t 巧i n g e n e r a li sd i m C u l ta c c e p t U n d e rt h i sb a c k g r o u n d ，t h er e s e 鲫c h a l l d e x p l o i t a t i o ni n d e l 炝n d e n t l yo nf o r c i g nm a t t 盯d e t e c t i o n d e y i C ew h i c hi s 如
8、i t a b l ef o r0 u rt e X t i l ei n d u s 仃yh 弱p r o f o u n d s i g l l i 丘c a n c e T h e 如r e i g nm a t t e rd e t e c t i o nd e v i c ew a ss t u d i e d ，t l l eC o m i n u o u s a c q u i s i t i o no fC C D c 锄e r ai m a g e so fC C Dc a m e r ai m a g e sw e r e d e V e l o p e d ， m ed
9、i 行- e r e n t i a t i o nm e t h o da n d s e g m e n t a t i o n a l g o r i t h m f o r f o r e i g n m a t t e r i m a g e so fr a wc o t t o n w e r e d i s c u s s e da n dt h ed e s i g no ft r a n s m i s s i o np i p e l i n eb yu s i n gf l u i d m e c h a n i c sw a s e x p l o r e d ( 1
10、)T h ec o n t i n u o u sa c q u i s i t i o np r o c e s so fC C Dc a m e r a i m a g eb yu s i n g V B N E T p r o g r 锄m i n gl a n g u a g e s w a s I I I S，。；， 。IIt。乒 东华大学硕：卜论文 d e v e l o p e d ( 2 ) I I lt h ei m a g ep r o c e s so ff o r e i g nm a t t e ri d e n t i f i c a t i o no f r a
11、wc o t t o n ，f i r s to fa l l ，a C c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so fr a w c o t t o ni m a g e s ，e X p l o r e dt h ei m a g ep r o p r o c e s s i n gm e t h o d so f r e r n o V a lo fs e v e r a ln o i s e sa I l di m a g ee I m a n c e m e n t ，a n dt h e ni n a c c o r d
12、i n gw i t ht h ee 您毒c tO fi m a g ep r o c e s s i n go fm wC o t t o n F o u n do u tam o r e 印p r o p r i a t ei m a g eo fp r e t l l e a t m e n to fr a w C O t t O n ( 3 ) W h e t h e rh a sf o r e i g nm a t t e ri nm ei m a g eo fr a wc o t t o n b y 触c t a ld i m e n s i o nw a sd i s c r i
13、 m i n a t e d ，a 1 1 dv e r i f i e di tw i t h t t e s t s ，p r o c e s s e dt h ei m a g eo fr a wc o t t o nw i t hf o r e i g nm a t t e rb y o s t I la l g o r i t h ma n dt h ei m p r o V e dO s t I la l g o r i t h m ，a n d 氨跚n do u t t h e 印p r o p r i a t eo n e ，a tt h es 锄et i m e ，a c c
14、 o r d i n gt ot h et h e o 巧o f i d e o l o g i c a ld i f r e r e n c ei nS t a t i s t i c s ，v e r i f i e dt h eb e s tn u m b e ro f t h r e s h o l do ft h ei m a g es e g m e n t a t i o n ( 4 ) T h ed e s i g no ft l a n s m i s s i o np i p e l i n eo fc o t t o nw i t ht h e F l u i dm e
15、C h a l l i c s w 弱d i s C u s s e d ，a n a l y z e d t h ea i rf l o w d i s t r i b u t i o ni nt h et w ok i n d so ft r a n s m i s s i o nc h a n n e l s ，a n dt h e e 虢c to fm o V e m e n to fr a wc o t t o ni np i p e l i n e K E Y W O R D S ：f o r e i g nm a t t e ri nr a wc o t t o n ，i m a g ea c q u i s i t i o n ， i m a g ep r o c e s s i n g ， 仔a c t a ld i m e n s i o n ， 丰 I J l q 东华大学硕十论文 目录 第一章文献综述1 1 1 研究背景1 1 2 原棉异物检测装置国内外研究状况2 1 3 研究的意义与主要内容7 第二章试验用原棉异物检测装置9 2 1 原棉异物检测装置的原理及组成部分9 2 2 试验用原棉异物检测装置1 0 2 3 本章小结：1 5 第三章线阵C C D 摄像机与原棉图像获取1 7 3 1C C D 摄像机的发展状况1 7 3 2C C D 摄像机的种类
