一种嵌入式摄像整纬智能控制方法及其装置
技术领域
本发明属于整纬技术领域，尤其涉及一种嵌入式摄像整纬智能控制方法及其装置方法。
背景技术
整纬weft straightening缝料裁剪前的准备工序。主要检查条格类缝料布面纬纱是否有歪斜或弯曲。当纬斜或纬弯超过允许范围时，必须通过整纬装置予以调整，以防止因缝料的纬斜或纬弯而影响成衣的外观质量和穿着舒适性。然而，现有嵌入式摄像整纬智能控制方法及其装置对纬纱图像分割效率低；同时，不能准确识别纬纱歪斜参数。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有嵌入式摄像整纬智能控制方法及其装置对纬纱图像分割效率低；同时，不能准确识别纬纱歪斜参数。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种嵌入式摄像整纬智能控制方法及其装置。
本发明是这样实现的，一种嵌入式摄像整纬智能控制装置包括：
纬纱图像采集模块、整纬参数配置模块、中央控制模块、图像分割模块、纬纱纹理识别模块、纬纱歪斜判断模块、矫正模块、显示模块；
纬纱图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像器采集纬纱图像数据；
整纬参数配置模块，与中央控制模块连接，用于通过配置程序配置整纬机整纬参数；
中央控制模块，与纬纱图像采集模块、整纬参数配置模块、图像分割模块、纬纱纹理识别模块、纬纱歪斜判断模块、矫正模块、显示模块连接，用于通过主控器控制各个模块正常工作；
图像分割模块，与中央控制模块连接，用于通过分割程序对采集的纬纱图像进行分割操作；
纬纱纹理识别模块，与中央控制模块连接，用于通过识别程序根据分割的纬纱图像识别纬纱纹理特征；
纬纱歪斜判断模块，与中央控制模块连接，用于通过判断程序根据识别结果判断纬纱歪斜情况；
矫正模块，与中央控制模块连接，用于通过矫正机构对纬纱进行矫正；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示采集的纬纱图像、判断结果。
一种嵌入式摄像整纬智能控制方法包括以下步骤：
步骤一，通过纬纱图像采集模块利用摄像器采集纬纱图像数据；通过整纬参数配置模块利用配置程序配置整纬机整纬参数；
步骤二，中央控制模块通过图像分割模块利用分割程序对采集的纬纱图像进行分割操作；
步骤三，通过纬纱纹理识别模块利用识别程序根据分割的纬纱图像识别纬纱纹理特征；
步骤四，通过纬纱歪斜判断模块利用判断程序根据识别结果判断纬纱歪斜情况；通过矫正模块利用矫正机构对纬纱进行矫正；
步骤五，通过显示模块利用显示器显示采集的纬纱图像、判断结果。
进一步，所述图像分割模块分割方法如下：
(1)使用纬纱图像采集装置对目标区域进行纬纱图像的数据采集；
(2)将待处理纬纱图像转换为灰度纬纱图像；对所述灰度纬纱图像进行水平方向和竖直方向的滤波得到梯度模值纬纱图像；在所述待处理纬纱图像进行背景对象和前景对象的标记；
(3)根据标记的所述背景对象以及所述前景对象，在所述梯度模值纬纱图像上确定像素灰度级局部最大值以及像素灰度级局部最小值；
(4)根据所述像素灰度级局部最大值以及像素灰度级局部最大值在所述梯度模值纬纱图像上进行所述背景对象与所述前景对象的边界分割；
(5)根据边界分割后的背景对象以及所述前景对象确定目标物体在所述待处理纬纱图像中的成像位置。
进一步，所述在所述待处理纬纱图像进行背景对象和前景对象的标记，包括：对所述待处理纬纱图像进行腐蚀处理以及对腐蚀处理后的所述待处理纬纱图像进行形态学重建处理，在形态学重建处理后的所述待处理纬纱图像上进行背景对象和前景对象的标记。
进一步，所述在所述待处理纬纱图像进行背景对象和前景对象的标记，包括：
(2.1)对所述待处理纬纱图像进行开关操作以对所述待处理纬纱图像进行平滑处理，对平滑处理后的所述待处理纬纱图像进行形态学重建处理，在形态学重建处理后的所述待处理纬纱图像上进行背景对象和前景对象的标记；
(2.2)对所述待处理纬纱图像进行开操作，以断开所述待处理纬纱图像上狭窄的间断和消除细的突出物；对所述待处理纬纱图像进行关操作，以消除所述待处理纬纱图像上狭窄的间断和长细的鸿沟。
进一步，所述根据边界分割后的背景对象以及所述前景对象确定目标物体在所述待处理纬纱图像中的成像位置，包括：
根据边界分割后的背景对象以及所述前景对象进行边缘像素检测；
根据所述边缘像素检测计算区域连通量；
根据所述区域连通量，确定目标物体在所述待处理纬纱图像中的成像位置。
进一步，所述纬纱纹理识别模块识别方法如下：
1)通过图像采集设备采集的多张纬纱图像；进行快速傅立叶变换，得到功率谱灰度图像；通过图像增强程序对获取的功率谱灰度图像进行清晰度增强处理；
2)将所得的功率谱灰度图像转换成为功率谱二值图像；
3)对功率谱二值图像建立坐标关系，运用统计方法得到图像纹理的方向系数；其特征在于正确利用基于统计的阈值分割在极坐标系上建立映射关系；
进一步，所述图像增强程序的图像增强方法为：
(1)图像预处理：利用双边滤波器对图像进行去噪；
(2)计算图像的全局均值图像和局部均值图像；
(3)计算灰度权值；所述灰度权值与像素值的变换成单调关系；
(4)计算全局灰度增强图和局部灰度增强图，最终获得灰度增强图。
进一步，所述运用统计方法得到图像纹理的方向系数包括步骤：
a)以功率谱二值图像中心点为原点，分别建立直角坐标系和极坐标系；
b)图像中位置为(x，y)的点对应的极坐标为(lcosθ，lsinθ)，自该点到原点的绝对距离为l(x，y)，其灰度值为G(x，y)；
c)直线k(θ)为过原点与x轴正轴逆时针成θ角，定义L(θ)为图像上所有在直线k(θ)上的点的绝对距离二值和，则
在
进一步，所述纬纱歪斜判断模块的判断方法为：利用检测发光头发出平行光线，光电检测接收头接收光信号并将纬纱的像投影至图像处理模块，由图像处理模块将接收到的光通量转换为与纬纱歪斜相关的电信号。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过图像分割模块将待处理纬纱图像转换为灰度纬纱图像；对所述灰度纬纱图像进行水平方向和竖直方向的滤波得到梯度模值纬纱图像；在所述待处理纬纱图像进行背景对象和前景对象的标记；根据标记的所述背景对象以及所述前景对象，在所述梯度模值纬纱图像上确定像素灰度级局部最大值以及像素灰度级局部最小值；根据所述像素灰度级局部最大值以及像素灰度级局部最大值在所述梯度模值纬纱图像上进行所述背景对象与所述前景对象的边界分割；根据边界分割后的背景对象以及所述前景对象确定目标物体在所述待处理纬纱图像中的成像位置，提高分割效率；同时，通过纬纱纹理识别模块使用CCD摄像机采集定向移动中纬纱的图像，对其进行傅氏变换，利用基于统计的阈值分割在极坐标系上建立映射关系，通过与零纬斜纬纱的标准特征值比较，从而得到当前纬纱的纬斜参数，大大提高识别精准性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的嵌入式摄像整纬智能控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的嵌入式摄像整纬智能控制装置结构框图。
图3是本发明实施例提供的图像分割模块分割方法流程图。
图4是本发明实施例提供的在所述待处理纬纱图像进行背景对象和前景对象的标记方法流程图。
图5是本发明实施例提供的纬纱纹理识别模块识别方法流程图。
图2中：1、纬纱图像采集模块；2、整纬参数配置模块；3、中央控制模块；4、图像分割模块；5、纬纱纹理识别模块；6、纬纱歪斜判断模块；7、矫正模块；8、显示模块；9、图像处理模块。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明提供的嵌入式摄像整纬智能控制方法包括以下步骤：
S101，通过纬纱图像采集模块利用摄像器采集纬纱图像数据；通过整纬参数配置模块利用配置程序配置整纬机整纬参数；
S102，中央控制模块通过图像分割模块利用分割程序对采集的纬纱图像进行分割操作；
S103，通过纬纱纹理识别模块利用识别程序根据分割的纬纱图像识别纬纱纹理特征；
S104，通过纬纱歪斜判断模块利用判断程序根据识别结果判断纬纱歪斜情况；通过矫正模块利用矫正机构对纬纱进行矫正；
S105，通过显示模块利用显示器显示采集的纬纱图像、判断结果。
如图2所示，本发明实施例提供的嵌入式摄像整纬智能控制装置包括：纬纱图像采集模块1、整纬参数配置模块2、中央控制模块3、图像分割模块4、纬纱纹理识别模块5、纬纱歪斜判断模块6、矫正模块7、显示模块8、图像处理模块9。
纬纱图像采集模块1，与中央控制模块3连接，用于通过摄像器采集纬纱图像数据；
整纬参数配置模块2，与中央控制模块3连接，用于通过配置程序配置整纬机整纬参数；
中央控制模块3，与纬纱图像采集模块1、整纬参数配置模块2、图像分割模块4、纬纱纹理识别模块5、纬纱歪斜判断模块6、矫正模块7、显示模块8连接，用于通过主控器控制各个模块正常工作；
图像分割模块4，与中央控制模块3连接，用于通过分割程序对采集的纬纱图像进行分割操作；
纬纱纹理识别模块5，与中央控制模块3连接，用于通过识别程序根据分割的纬纱图像识别纬纱纹理特征；
纬纱歪斜判断模块6，与中央控制模块3连接，用于通过判断程序根据识别结果判断纬纱歪斜情况；
矫正模块7，与中央控制模块3连接，用于通过矫正机构对纬纱进行矫正；
显示模块8，与中央控制模块3连接，用于通过显示器显示采集的纬纱图像、判断结果；
图像处理模块9，与中央控制模块3连接，用于通过图像处理程序将纬纱的像转换为与纬纱歪斜相关的电信号。
如图3所示，本发明提供的图像分割模块4分割方法如下：
S201，使用纬纱图像采集装置对目标区域进行纬纱图像的数据采集；
S202，将待处理纬纱图像转换为灰度纬纱图像；对所述灰度纬纱图像进行水平方向和竖直方向的滤波得到梯度模值纬纱图像；在所述待处理纬纱图像进行背景对象和前景对象的标记；
S203，根据标记的所述背景对象以及所述前景对象，在所述梯度模值纬纱图像上确定像素灰度级局部最大值以及像素灰度级局部最小值；
S204，根据所述像素灰度级局部最大值以及像素灰度级局部最大值在所述梯度模值纬纱图像上进行所述背景对象与所述前景对象的边界分割；
S205，根据边界分割后的背景对象以及所述前景对象确定目标物体在所述待处理纬纱图像中的成像位置。
本发明提供的在所述待处理纬纱图像进行背景对象和前景对象的标记，包括：对所述待处理纬纱图像进行腐蚀处理以及对腐蚀处理后的所述待处理纬纱图像进行形态学重建处理，在形态学重建处理后的所述待处理纬纱图像上进行背景对象和前景对象的标记。
如图4所示，本发明提供的在所述待处理纬纱图像进行背景对象和前景对象的标记，包括：
S301，对所述待处理纬纱图像进行开关操作以对所述待处理纬纱图像进行平滑处理，对平滑处理后的所述待处理纬纱图像进行形态学重建处理，在形态学重建处理后的所述待处理纬纱图像上进行背景对象和前景对象的标记；
S302，对所述待处理纬纱图像进行开操作，以断开所述待处理纬纱图像上狭窄的间断和消除细的突出物；对所述待处理纬纱图像进行关操作，以消除所述待处理纬纱图像上狭窄的间断和长细的鸿沟。
本发明提供的根据边界分割后的背景对象以及所述前景对象确定目标物体在所述待处理纬纱图像中的成像位置，包括：
根据边界分割后的背景对象以及所述前景对象进行边缘像素检测；
根据所述边缘像素检测计算区域连通量；
根据所述区域连通量，确定目标物体在所述待处理纬纱图像中的成像位置。
如图5所示，本发明提供的纬纱纹理识别模块5识别方法如下：
S401，通过图像采集设备采集的多张纬纱图像；进行快速傅立叶变换，得到功率谱灰度图像；通过图像增强程序对获取的功率谱灰度图像进行清晰度增强处理；
S402，将所得的功率谱灰度图像转换成为功率谱二值图像；
S403，对功率谱二值图像建立坐标关系，运用统计方法得到图像纹理的方向系数；其特征在于正确利用基于统计的阈值分割在极坐标系上建立映射关系。
本发明提供的图像增强程序的图像增强方法为：
S501，图像预处理：利用双边滤波器对图像进行去噪；
S502，计算图像的全局均值图像和局部均值图像；
S503，计算灰度权值；所述灰度权值与像素值的变换成单调关系；
S504，计算全局灰度增强图和局部灰度增强图，最终获得灰度增强图。
本发明提供的运用统计方法得到图像纹理的方向系数包括步骤：
a)以功率谱二值图像中心点为原点，分别建立直角坐标系和极坐标系；
b)图像中位置为(x，y)的点对应的极坐标为(lcosθ，lsinθ)，自该点到原点的绝对距离为l(x，y)，其灰度值为G(x，y)；
c)直线k(θ)为过原点与x轴正轴逆时针成θ角，定义L(θ)为图像上所有在直线k(θ)上的点的绝对距离二值和，则
在
本发明提供的纬纱歪斜判断模块6的判断方法为：利用检测发光头发出平行光线，光电检测接收头接收光信号并将纬纱的像投影至图像处理模块9，由图像处理模块将接收到的光通量转换为与纬纱歪斜相关的电信号。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
