应用Prewitt算子的织物疵点检测改进算法

针对经典Prewitt算子在织物疵点边缘检测中存在的检测边缘较粗、定位不准确和人为选取阈值会造成边缘点误判等缺点,基于改进的Prewitt算子,提出了一种与非极大值抑制方法相结合的自适应阈值的织物疵点检测方法。该方法对织物原图像采用高斯滤波进行预处理,以消除图像上的光照不均和噪声等影响,增加45°和135°方向模板完善边缘结构,利用非极大值抑制方法细化边缘,并用自适应阈值法确定最优阈值来减少边缘点的误判。通过对不同类型织物疵点的试验结果进行分析,证明改进后的算法具有更好的自适应能力,提高了算法的有效性。     

应用自适应滤波与阈值迭代的原棉杂质视觉检测方法

针对Canny算子滤波模板参数与高低阈值人为设定而导致的杂质弱边缘丢失问题,提出一种基于改进Canny算子的原棉杂质检测方法,该方法采用自适应平滑滤波代替高斯滤波对原棉图像进行平滑,以小尺寸平均加权滤波模板与原图像迭代卷积,并在每次迭代过程中自适应地调整各像素的加权系数,同时,采用的最大类间方差法能够自适应地确定高低阈值,实现了滤波模板参数与高低阈值的自动优化,避免了弱边缘的丢失。仿真实验结果表明:该方法检测到的原棉杂质边缘完整、流畅,减少了伪边缘的出现,8连通域数与边缘点总数比值比Canny方法平均降低16.8%,8连通域数与4连通域数比值比Canny方法平均降低18.8%;同时,在对4种原棉常见杂质的识别上,该方法与国标方法检测结果平均相符率达到92.7%,能够有效用于原棉杂质的自动化检测。     

基于改进的引导滤波的织物疵点检测算法

为解决织物疵点自动检测算法对不同种类疵点检测的鲁棒性问题以及算法的实时性问题,提出针对疵点图像的改进的引导滤波算法及其疵点检测算法。实验表明:引导滤波在保持边缘的同时速度最快,该改进算法使用高斯滤波后图像作为输入图像,原图像为引导图像,在保持细节的同时锐化并保持边缘,一张图片滤波时间为26.2 ms。该检测算法使用改进后引导滤波,再进行光照校正等处理得到疵点检出图片。实验表明,该检测算法疵点检出率为97.35%,检测时间为158.1 ms,保持检出率的同时达到实时性要求。     

混合蛙跳优化算法的裱糊线机器人边缘提取

为了提高裱糊线机器人视觉系统定位精度,降低图像边缘冗余信息与噪声影响,提出将基于混合蛙跳优化算法的Canny算子应用于裱糊线机器人裱纸的边缘检测中。通过采用最大类间方差作为混合蛙跳算法的目标函数,自适应迭代优化Canny算子双阈值,实现裱糊线有效提取。仿真试验结果表明,该算法优化Canny算子可较好检测裱纸图像的边界轮廓,自适应获取最优阈值,弥补传统Canny算子需要人为设定的缺点,提高了检测精准性,同时具备一定降噪效果。该算法较粒子群优化算法、传统Canny算法C/A分别降低3.33%、33.39%,C/B分别降低了14.94%、54.55%。     

采用纹理平滑的印花织物图案轮廓提取

为丰富印花产品的种类,提出了一种可有效提取出印花织物中图案轮廓的方法,可提取出高精度的印花图案边缘轮廓。首先对图像进行平滑,通过控制平滑程度参数和空间尺度参数,平滑掉织物图像中的纹理结构。再用Canny边缘检测算子检测图案边缘,Canny分割的判别阈值采用默认自动选择阈值就能成功提取织物上图案的轮廓,分割后的图像轮廓清晰,边缘连续,并且能分割出印花织物图像中的细小结构。通过实验证明,在RGB颜色空间对图像平滑和边缘提取的效果要优于其他颜色空间,比较了其他边缘检测算子分割印花织物图案的效果,结果证明Canny算子分割效果最好。     

应用目标稀少特征的织物疵点图像分割

应用自适应阈值分割方法进行织物疵点检测,其阈值选择一直是研究的难点问题,为此,在研究目标特征的基础上,提出了一种利用目标稀少特征确定最佳阈值的织物疵点图像分割方法。首先,对采集织物图像进行滑动均值滤波,以抑制正常织物纹理信息对疵点检测的影响;然后,对织物图像进行预分割以确定最佳稀少度,在此基础上计算出最佳分割阈值;最后,利用最佳阈值进行织物疵点图像分割,并采用形态学滤波消除伪目标及噪声。结果表明,本文方法能够解决织物疵点分割中的最佳阈值确定问题,能够从织物纹理中有效分割出疵点信息。     

基于改进图像阈值分割算法的纱线疵点检测

针对纺织行业纱线疵点检测方法可靠性差、灵敏度低、检测速度低的问题,提出一种基于数字图像处理的纱线疵点判定方法。首先,搭建纱线图像采集系统,完成纱线图像采集;其次,针对纱线边缘信息难处理以及传统双边滤波对椒盐噪声处理效果差的问题,对双边滤波进行改进,改进后的双边滤波可有效保存纱线边缘信息;再者,针对传统阈值分割计算量大、最佳阈值难以寻找的问题,对传统阈值分割算法进行改进,改进的阈值分割算法在保证处理效果的同时提高了整体算法的处理速度;最后,采用亚像素对纱线边缘进行计算,提高了纱线疵点检测的精确度。实验结果验证了算法的有效性及可靠性,该算法在提高精确度的同时将检测速度提高了20%以上,对提高纱线质量检测的准确性具有重要意义。     

织物疵点图像边缘检测算法研究

阐述了一阶、二阶微分，Canny和基于小波等多种图像边缘检测方法，并对织物疵点图像进行了边缘检测，分析了各种方法在图像边缘检测应用中的优势和缺陷，结果表明，Canny和小波检测算法对织物疵点图像的边缘检测能够得到满意的效果，提供了较好的织物疵点边缘检测的途径。     

基于二维Otsu算法的织物疵点检测

为了准确检测织物的疵点,提出一种基于二维Otsu算法的织物疵点检测方法。首先采用均值滤波对采集的织物疵点进行预处理,减少高斯噪声对图像质量影响的同时,也有效地抑制了织物背景纹理信息对织物疵点检测的影响;然后对处理后的图像采用二维Otsu算法进行阈值分割;最后对分割后的图像进行形态学运算后处理,平滑图像轮廓,去除毛疵点和孤立点等。实验结果表明:对比其他检测方法,综合主观视觉效果和客观峰值信噪比(PSNR)值,该方法在织物疵点检测中既能有效保留图像的边缘信息,也不损伤图像的细节质量,检测效果较好,在疵点检测方面具有一定的实用价值。     

基于最大熵快速迭代算法和边缘算子的织物疵点分割

将信息熵引入图像处理中,把疵点图像分为背景和目标两部分,分别对两个区域进行处理;通过求最大熵值的快速迭代算法,在满足信息熵最大要求的前提下对织物疵点区域进行分割,然后利用Canny边缘检测算子对分割后的疵点图像进行边缘检测,从而达到识别织物疵点的目的。仿真实验结果表明,将最大熵快速迭代算法与边缘算子结合进行疵点分割识别的方法是有效的。     

磁保持电子选针器及串行总线提花系统设计

针对现有提花圆纬机选针器工作速度慢、个体性能差异大、容易发热等问题,研究了一种基于快速正反充/消磁原理的新型电子选针器。根据磁材料磁化原理和选针器电磁线圈工作特性,进行选针器驱动电路设计,提出一种通过改变半硬磁材料磁力方向来改变并保持刀头状态的选针器控制方法。并基于此类选针器控制需求,针对单向并行总线结构存在信号串扰,抗干扰性能差等缺陷,提出了环状双向工业串行总线结构的提花控制系统设计方案。实验结果和现场试用情况表明,磁保持电子选针器工作温升在9 ℃以内,最高工作频率可达65 Hz, 串行总线抗干扰性能良好,提花控制系统工作可靠。     

碱脲体系对竹纤维漂白性能的影响研究

采用氢氧化钠-尿素水溶液预处理高卡伯值慈竹硫酸盐浆,以期改善其漂白性能,并利用纤维质量分析仪、红外光谱仪和X-射线衍射仪等表征处理前后纤维微观性能的变化情况。研究结果表明:碱脲体系在用碱量5%、冷冻时间30 min和纤维浓度15%的处理条件下,竹浆的漂白效果最佳;处理后的纸浆漂后白度可提高23%,得率损失6.7%,纤维素的官能团结构和结晶区结构没有明显变化。     

基于散乱点云的三维人体自动测量

为解决Kinect深度相机三维人体扫描重建中人体特征尺寸提取的问题,提出一种基于散乱点云的三维人体自动测量方案。首先,对采集三维点云数据进行预处理,经点云降采样、离群点滤波和表面重建,以及点云坐标转换,进而识别出人体正背面;然后,利用人体几何形状分析法,自动提取人体特征点和特征截面点云;最后,对得到的特征截面点云提取特征边界点,再通过基于凸壳的轮廓线提取算法得到特征边界线,通过三次B样条曲线拟合计算围度、弧长尺寸,利用坐标差值和欧氏距离计算长度尺寸,从而完成对三维人体点云模型的特征尺寸测量。结果表明,该方案受人体体型因素影响较小,所提出的尺寸信息的自动提取方案有效,并符合相关标准中测量精度的要求。     

基于改进层次分析法的特殊体型样板识别

针对传统层次分析法的缺陷,提出结合因子分析、聚类分析的改进层次分析方法,应用到特体样板识别中。首先,通过因子分析确定各级指标的影响因素及其权重系数。然后,采用K-means聚类分析将特体样板聚为臀部、胸部和腹部等3类典型样板。最后,运用层次分析法确定各指标的权重,构建了包括6个二级指标、13个三级指标、3个四级指标的特体样板递阶层次结构模型。随机选取3个样本进行实证研究,以因子分析中提取的5个主成分为聚类指标,以K-means方法进行聚类,采用特体样板递阶层次结构模型识别被测样本与臀部、胸部、腹部样板的隶属度。结果表明,该方法可有效地表征特体样板的变异程度并识别所属的样板类别。     

南极磷虾肉糜制作研发

为开发南极磷虾食品,开展南极磷虾肉糜制作研究。研究采用谷氨酰胺转氨酶、组织化植物蛋白与南极磷虾肉糜进行反应,考察NaCl、CaCl2以及反应时间对凝胶的影响;结果表明:添加2%NaCl,4%组织化植物蛋白,0.5%转谷氨酰胺酶、0.1%CaCl2充分混匀,于20℃下放置2h,制备得到的虾肉糜结构紧密,凝胶强度高,同时在外观上色泽红润,并通过食品质量安全检测。综上所述,该研发技术,可以为南极磷虾肉糜开发与生产起到理论指导作用。     

缫丝机卷绕机构参数优化及其试验验证

为优选缫丝机卷绕机构结构参数,首先建立不同类型非圆齿轮副驱动的卷绕机构通用运动学数学模型。进一步以生丝卷装断面的理想几何特征为目标函数,建立了通用参数优化数学模型,再通过遗传算法求解满足生丝卷绕工艺的非圆齿轮节曲线参数。选取其中的巴斯噶蜗线型卷绕机构模型为例,进行参数优化、试验台研制及生丝卷绕试验。非圆齿轮副驱动的卷绕机构试验得到的卷装断面廓线与理论计算廓线基本吻合,验证了通用数学模型的正确性,且成形的卷装表面平整度较高、平整段较宽,验证了所设计的卷绕装置在实际作业中的可行性及优越性。     

运用MAXScript语言的单层机织物结构三维建模

为提高机织物结构三维建模的效率,提出一种运用3ds MAX软件内嵌的MAXScript语言进行机织物结构三维建模的方法。根据机织物结构相理论和经纬纱交织规律,建立了纱线轴线型值点的数量及型值点三维坐标和机织物几何结构参数的关系,并运用MAXScript语言编程构建SplineShape类对象的方法,建立了经纬纱轴线曲线和机织物结构的三维模型。研究结果表明:以MAXScript语言编程方式,根据机织物几何结构参数建立相应的型值点坐标,并以样条插值方式自动生成纱线轴线曲线;同时结合SplineShape类对象属性设置,运用MAXScript语言卷展栏功能开发出机织物组织参数输入界面,可方便快速地实现机织物结构的参数化三维建模。     

经编光纤传感织物结构变化对光纤弯曲损耗的影响

为研究经编光纤传感织物在纵向拉伸状态下织物结构变化对光纤弯曲损耗的影响,编织了一种以经平绒织物为地组织、聚合物光纤为衬纬纱的经编光纤传感织物。将光纤以半径为10 mm的半圆反向相接的形式织入地组织中间位置,形成传感单元。同时,测量了传感织物在拉伸条件下的线圈高度、线圈宽度和织物厚度;并测试了在织物拉伸回复状态下光纤信号的传输性能。结果表明:光纤可通过衬纬的形式与经编织物相结合;在拉伸过程中织物纱段发生转移,织物厚度随拉伸距离的增加而减小;纱线对光纤的挤压作用使光纤产生微弯损耗,且在拉伸过程中微弯和宏弯损耗相互复合。     

不同糯米/粳米共混体系凝胶化行为及年糕品质

以糯米/粳米共混体系为对象,研究不同糯米、粳米质量比（糯粳比）对共混体系的糊化特性、流变学特性、傅里叶变换红外光谱及微观结构的影响,并对共混体系凝胶的动态流变学性质（储能模量（G’）、凝胶化速度（?g）与加速度（αg））加以分析,探究其凝胶化反应动力学行为,通过共混体系的特性分析年糕品质变化的原因。结果表明：糯米/粳米共混体系为弱凝胶体系,随糯米组分比例的增加,体系热糊的稳定性及冷糊的成胶性显著改变,黏度、衰减值及回生值显著减小（P＜0.05）,且非等温及恒温动态流变学特性中G’与?g降低,相位角正切（tan?δ）、活化能（Ea）及αg升高,频率扫描中糯粳比1∶2.5～1∶2.0共混体系的tan?δ曲线在低频区逐渐平滑;而低糯米组分共混体系（糯粳比1∶3.0～1∶5.0）在1∶3.0处的凝胶特性变化达到临界值,可形成较好的网格结构,且体系的吸水率较高,凝胶的稳定性较好。随糯米组分比例的增加,Power-Law拟合模型中的稠度系数及触变环面积减小,流动特性指数增大,即剪切稳定性、触变性更好,致使年糕的糊化度不断减小,在糯粳比1∶3.0时达到临界值90.48%;傅里叶变换红外光谱中997?cm－1/1?155?cm－1、1?020?cm－1/1?155?cm－1、1?654?cm－1/1?155?cm－1峰面积比的变化证明糯米组分比例的增加可增强共混体系键合水分子的能力,其键合的水分子通过与直链淀粉单螺旋结构之间的作用和扩大无定形区来改变凝胶化行为;糯粳比1∶3.0的共混体系无针状部分的形成,网格结构致密,且孔径大小及分布均匀,同时年糕的吸水率与弹性达到最大。     

耐高温相变蜡/聚丙烯共混物的制备及其性能

为解决实际应用过程中石蜡起始挥发温度低的问题,采用双螺杆挤出机通过熔融共混法制备耐高温相变蜡(PC-WAX)/聚丙烯(PP)共混物,并借助差示扫描量热仪、热重分析仪与双柱毛细管流变仪对共混物的热性能与流变性能进行测试与分析。结果表明:PC-WAX质量分数为20%的共混物其起始挥发温度为225.91 ℃,相比纯PC-WAX增高,且热挥发速率减小;PC-WAX/PP共混物熔体属于剪切变稀流体,随着PC-WAX质量分数的增加,共混物熔体的剪切应力、剪切黏度与黏流活化能逐渐减小,在温度为180 ℃、剪切速率为5571.21 s^-1下,PC-WAX质量分数为20%的共混物熔体剪切应力、剪切黏度与黏流活化能较纯PP分别下降了52.9%、48.6%和66.3%;共混物的结构黏度指数随温度的升高和PC-WAX质量分数的增加而减小。