|
3.2長絲計數軟件系統結構與界面
軟件系統是利用VC開發出來的。基于DirectShow技術將采集卡采集的圖像數據顯示至屏幕上，以便實時觀測酸浴內噴絲板表面狀況；為測量細絲根數抓取屏幕圖像，進行圖像預處理，將長絲圖像增強，削弱背景噪聲影響，提高閾值精度；利用形態學理論分析二值化后圖像，去除非細絲結構的雜點(由酸液中的漂浮物或氣泡)；利用二值圖像形狀分析方法確定計算區域，節省計算時間；根據長絲計數算法計算圖像中細絲根數；將測試結果顯示至屏幕；并存儲測試數據。軟件系統的程序模塊如圖3.4所示。
圖3.4 軟件系統程序模塊圖
軟件系統操作界面如圖3.5所示。該界面主要分為以下幾個區域：
⑴ 視頻顯示區
實時顯示粘膠長絲噴絲狀態；起到了實時監控酸浴內噴絲板的目的。
⑵ 信息輸入區
輸入機器型號、編號相關信息，以及檢測人員的工號，便于測試結果查詢。
⑶ 指示區
指示目前系統工作狀態，藍燈表示系統順利通過開機自檢；綠燈表示系統順利完成計數工作，可進行下次操作；紅燈表示系統正在進行圖像處理工作。
⑷ 測控區
主要對粘膠長絲圖像進行處理并分析出細絲根數。測試１為按序計算按鈕；測試2為重新測試按鈕；另外，還列出三種測試速度，以便按實際需要進行選擇。
⑸ 測試結果區
顯示測試結果及噴絲板錠號。
圖3.5 系統軟件界面
通過對粘膠長絲圖像的理解，本文研究了如下適合于長絲圖像的分割與計數方法。
4.1 分行消包絡分割法
根據粘膠長絲機視覺檢測實際應用的需要，設計一種結合粘膠長絲圖像特征的分行處理消包絡分割方法。該方法屬于自適用閾值法的范疇，其計算簡單，應用效果好。
因為粘膠長絲的浴內檢測圖像一般背景和目標的對比度較差，經圖像增強處理后，圖像質量有所改善，但細絲目標與背景照明較亮的部分都的到了增強，以圖4.1(a)為例，如果直接采用常用閾值分割法，會帶來大量噪聲白點，如圖4.1(b)。  細絲噴絲方向多為縱向，細絲的像多為豎直，因此可以對圖像進行分行二值化處理，避免圖像的上下照明不均帶來的噪聲。
圖4.2(b)是左圖中第120行(亮線標致行)的灰度分布，橫坐標為該行像素序列號，縱坐標為各對應像素的灰度值。
由于背景照度不均勻，使得該行的背景灰度數據不均，為去除背景的干擾，可對灰度分布數據提取包絡，如圖4.3(a)所示。可以認為，灰度數據的包絡即細絲圖像的背景灰度分布形態，將原灰度分布數據與包絡數據相比照，去除背景信息，保留細絲目標數據。這樣就避免了圖像左右照度不均的影像。依照此方法對各行數據進行處理。得到去背景后的細絲圖像，然后將其二值化(非0即1)，獲得較好的細絲二值化圖像。如圖4.4所示。
4.2連通域分離法
粘膠長絲在生產過程中總體趨勢為縱向噴絲，其圖像多為豎直結構。如圖4.1(a)示。因此可將圖像按行掃描計算，統計各行計數結果，這種算法簡單便于理解，但其精度難以保證，穩定性不高。其主要原因是在實際生產過程中，各長絲之間并非完全平行，前后細絲之間存在著交錯重疊，尤其對圖4.5所示的結構，這種逐行掃描的算法將遺漏細絲。造成測試結果普遍偏低。
圖4.5 細絲的交錯示例
下面介紹一種連通域分離辦法來解決細絲交錯時的計數問題。
|
