|
3.2长丝计数软件系统结构与界面
软件系统是利用VC开发出来的。基于DirectShow技术将采集卡采集的图像数据显示至屏幕上，以便实时观测酸浴内喷丝板表面状况；为测量细丝根数抓取屏幕图像，进行图像预处理，将长丝图像增强，削弱背景噪声影响，提高阈值精度；利用形态学理论分析二值化后图像，去除非细丝结构的杂点(由酸液中的漂浮物或气泡)；利用二值图像形状分析方法确定计算区域，节省计算时间；根据长丝计数算法计算图像中细丝根数；将测试结果显示至屏幕；并存储测试数据。软件系统的程序模块如图3.4所示。
图3.4 软件系统程序模块图
软件系统操作界面如图3.5所示。该界面主要分为以下几个区域：
⑴ 视频显示区
实时显示粘胶长丝喷丝状态；起到了实时监控酸浴内喷丝板的目的。
⑵ 信息输入区
输入机器型号、编号相关信息，以及检测人员的工号，便于测试结果查询。
⑶ 指示区
指示目前系统工作状态，蓝灯表示系统顺利通过开机自检；绿灯表示系统顺利完成计数工作，可进行下次操作；红灯表示系统正在进行图像处理工作。
⑷ 测控区
主要对粘胶长丝图像进行处理并分析出细丝根数。测试１为按序计算按钮；测试2为重新测试按钮；另外，还列出三种测试速度，以便按实际需要进行选择。
⑸ 测试结果区
显示测试结果及喷丝板锭号。
图3.5 系统软件界面
通过对粘胶长丝图像的理解，本文研究了如下适合于长丝图像的分割与计数方法。
4.1 分行消包络分割法
根据粘胶长丝机视觉检测实际应用的需要，设计一种结合粘胶长丝图像特征的分行处理消包络分割方法。该方法属于自适用阈值法的范畴，其计算简单，应用效果好。
因为粘胶长丝的浴内检测图像一般背景和目标的对比度较差，经图像增强处理后，图像质量有所改善，但细丝目标与背景照明较亮的部分都的到了增强，以图4.1(a)为例，如果直接采用常用阈值分割法，会带来大量噪声白点，如图4.1(b)。  细丝喷丝方向多为纵向，细丝的像多为竖直，因此可以对图像进行分行二值化处理，避免图像的上下照明不均带来的噪声。
图4.2(b)是左图中第120行(亮线标致行)的灰度分布，横坐标为该行像素序列号，纵坐标为各对应像素的灰度值。
由于背景照度不均匀，使得该行的背景灰度数据不均，为去除背景的干扰，可对灰度分布数据提取包络，如图4.3(a)所示。可以认为，灰度数据的包络即细丝图像的背景灰度分布形态，将原灰度分布数据与包络数据相比照，去除背景信息，保留细丝目标数据。这样就避免了图像左右照度不均的影像。依照此方法对各行数据进行处理。得到去背景后的细丝图像，然后将其二值化(非0即1)，获得较好的细丝二值化图像。如图4.4所示。
4.2连通域分离法
粘胶长丝在生产过程中总体趋势为纵向喷丝，其图像多为竖直结构。如图4.1(a)示。因此可将图像按行扫描计算，统计各行计数结果，这种算法简单便于理解，但其精度难以保证，稳定性不高。其主要原因是在实际生产过程中，各长丝之间并非完全平行，前后细丝之间存在着交错重叠，尤其对图4.5所示的结构，这种逐行扫描的算法将遗漏细丝。造成测试结果普遍偏低。
图4.5 细丝的交错示例
下面介绍一种连通域分离办法来解决细丝交错时的计数问题。
|
