一种喷丝板疵点检测方法
技术领域
本发明涉及一种喷丝板上疵点的检测方法，属于纤维生产领域，尤其涉及一种喷丝板疵点检测方法。
背景技术
目前聚酯纤维的生产中，先将生产原材料通过化学反应生成熔体，再将熔体通过喷丝装置形成细丝，然后经过后续的生头、卷绕、牵伸、打包等一系列工序得到最终的产品。其中，当熔体经过喷丝装置时，容易在喷丝板处出现聚酯纤维堆积现象，形成黑色结块、黄斑、晶状结块等不同类型的疵点，这些杂质会随着丝喷出，并混入丝中，影响成品丝的质量。
现有的检测方法通常是具有一定工作经验的老工人弯腰低头，把头伸到喷丝桶下用肉眼观看喷丝板，来判断是否有疵点的产生。喷丝板所在位置温度较高、光线暗，同时头伸到喷丝桶下距离丝束过近，喷丝速度又极快，因而，肉眼检测方法具有严重的安全隐患，同时也容易发生误判、漏判等情况。
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的可靠性较低、安全性不强的缺陷与问题，提供一种可靠性较高、安全性较强的喷丝板疵点检测方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种喷丝板疵点检测方法，所述喷丝板向位于其正下方的喷丝桶内喷出丝束；所述检测方法包括以下步骤：
第一步：在丝束由上至下的运动过程中，先将相机探入喷丝桶内，再从仰视的角度拍摄喷丝板的在线图像，在拍摄的同时，光源向喷丝板照射，然后将在线图像发给工控机；
第二步：在接收到在线图像之后，工控机先对在线图像进行预处理，再对预处理之后的图像进行图像融合，然后读取图像融合后的图像，再对图像进行算法处理，然后依次进行消噪声、边缘检测，其中，在边缘检测时，若图像中存在与正常灰度值不同的区域，该区域即为疵点区，从而判断存在疵点。
所述第二步中的算法处理是指Gabor滤波器以及高斯混合聚类算法。
所述第二步中，在发现疵点区之后：
先对疵点区再次消除噪声，再与标准图像库中的图像进行图像的减法操作，之后，若在喷丝区内存在像素值为1的部分，则判定该喷丝板上存在的疵点类型为晶状结块；若在喷丝桶壁区存在像素值为0的部分，则判定该喷丝板上存在的疵点类型为黑色结块。
所述标准图像库中的图像是指仰视角度下，干净的喷丝板的图像。
所述喷丝区是指喷丝板上半径值为28毫米至35毫米之间的圆形区域，所述喷丝桶壁区是指喷丝板上半径值为15毫米至30毫米之间的圆形区域。
所述再次消除噪声是指用膨胀腐蚀来消除前述算法处理中未能完全消除的噪声。
所述第二步中的预处理是指依次进行的图像滤波、灰度变换、直方图均衡化操作。
所述第一步中，光源间隔的向喷丝板照射不同颜色的光，同时，相机拍摄在不同光照射下的喷丝板的在线图像，并将每一个图像都按序发给工控机；
所述不同颜色的光包括白光、红光、橙光、黄光、绿光、青光、蓝光、紫光。
所述光的颜色的选择规则为：若需看清类型为黑色结块的疵点，则选择蓝光；若需看清类型为晶状结块的疵点，则选择白光；若需看清喷丝板的全景，则选择黄光。
所述相机的底部与云台的顶部相连接，相机的底部环设有光源，云台的底部与支撑板的顶部相连接，支撑板经支架与移动车相连接，移动车上设置有工控机，该工控机与云台、相机进行信号连接，同时，工控机经工业网络与位于生产现场之外的外置工控机进行信号连接；
所述工控机或外置工控机向云台发出信号，以转动相机，从而调整相机的拍摄角度。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种喷丝板疵点检测方法中，在光源的照射下，先用相机拍摄在线图像，再将在线图像发给工控机，然后由工控机对在线图像依次进行预处理、图像融合、算法处理、消噪声、边缘检测，最后，若在边缘检测时发现图像中存在与正常灰度值不同的区域，该区域即为疵点区，从而判断存在疵点，整个操作过程以相机拍摄的在线图像为基础，不仅无需人工肉眼观察，安全性较高，而且能在线拍摄多个在线图像，以供工控机进行图像处理，从而获得准确的疵点区，进而精确判断疵点的存在，此外，本方法是在生产的同时进行，能够在完全不影响原工厂生产的情况下进行喷丝板疵点检测，无损检测技术。因此，本发明不仅可靠性较高、安全性较强，而且无损检测，不干涉生产的顺利进行。
2、本发明一种喷丝板疵点检测方法中，在发现存在疵点区之后，还能对疵点区再次消除噪声，然后与标准图像库中的图像进行图像的减法操作，以进一步确定疵点的类型，如晶状结块、黑色结块等，提高疵点判断的精确度。因此，本发明能检测出疵点的类型，精确度较高。
3、本发明一种喷丝板疵点检测方法中，相机从仰视的角度拍摄喷丝板的在线图像，在拍摄的同时，光源向喷丝板照射，其中，光源有多种，在应用时，可根据疵点的类型选择不同的光源，以提高在线图像的质量，使得观察的效果更清晰，更利于检测疵点的精确度。因此，本发明能利用光源的切换提高检测的精确度 。
4、本发明一种喷丝板疵点检测方法中，相机安装在云台上，云台依次经支撑板、支架与移动车（移动车的存在，使得能够随时更换需要检测的目标喷丝桶，操作方便简单）相连接，移动车上设置有工控机，工控机与云台、相机进行信号连接，同时，工控机经工业网络与位于生产现场之外的外置工控机进行信号连接，应用时，外置工控机、工控机可通过信号传输以控制云台的转动，从而调整相机的拍摄角度，以获得满意的在线图像，从而利于提高检测效果，同时，外置工控机位于生产现场之外，能避免使用者必须在现场的限制，提高使用的舒适度与安全性，此外，外置工控机或工控机都能对检测到的疵点进行数据保存（尤其是存储异常状态下喷丝板图像，便于后续观察），并设置对应的报警程序，还可以在外置大屏幕上显示疵点的在线检测数据，提高疵点检测的整体监控效果。因此，本发明不仅疵点的检测效果较好，操作简便，而且安全性较高，舒适度较强。
附图说明
图1是本发明中的干净的喷丝板的仰视图。
图2是本发明中的在线图像经图像融合后的示意图。
图3是本发明中的在线图像边缘检测时的示意图。
图4是本发明中相机与支撑板的连接示意图。
图5是图4中光源的俯视图。
图6是本发明中移动车、喷丝板的相对位置示意图。
图中：工控机1、外置工控机2、支架3、支撑板4、云台5、相机6、光源7、移动车8、喷丝板9、喷丝区91、喷丝桶壁区92。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1—图6，一种喷丝板疵点检测方法，所述喷丝板9向位于其正下方的喷丝桶内喷出丝束；所述检测方法包括以下步骤：
第一步：在丝束由上至下的运动过程中，先将相机6探入喷丝桶内，再从仰视的角度拍摄喷丝板9的在线图像，在拍摄的同时，光源7向喷丝板9照射，然后将在线图像发给工控机1；
第二步：在接收到在线图像之后，工控机1先对在线图像进行预处理，再对预处理之后的图像进行图像融合，然后读取图像融合后的图像，再对图像进行算法处理，然后依次进行消噪声、边缘检测，其中，在边缘检测时，若图像中存在与正常灰度值不同的区域，该区域即为疵点区，从而判断存在疵点。
所述第二步中的算法处理是指Gabor滤波器以及高斯混合聚类算法。
所述第二步中，在发现疵点区之后：
先对疵点区再次消除噪声，再与标准图像库中的图像进行图像的减法操作，之后，若在喷丝区91内存在像素值为1的部分，则判定该喷丝板9上存在的疵点类型为晶状结块；若在喷丝桶壁区92存在像素值为0的部分，则判定该喷丝板9上存在的疵点类型为黑色结块。
所述标准图像库中的图像是指仰视角度下，干净的喷丝板9的图像。
所述喷丝区91是指喷丝板9上半径值为28毫米至35毫米之间的圆形区域，所述喷丝桶壁区92是指喷丝板9上半径值为15毫米至30毫米之间的圆形区域。
所述再次消除噪声是指用膨胀腐蚀来消除前述算法处理中未能完全消除的噪声。
所述第二步中的预处理是指依次进行的图像滤波、灰度变换、直方图均衡化操作。
所述第一步中，光源7间隔的向喷丝板9照射不同颜色的光，同时，相机6拍摄在不同光照射下的喷丝板9的在线图像，并将每一个图像都按序发给工控机1；
所述不同颜色的光包括白光、红光、橙光、黄光、绿光、青光、蓝光、紫光。
所述光的颜色的选择规则为：若需看清类型为黑色结块的疵点，则选择蓝光；若需看清类型为晶状结块的疵点，则选择白光；若需看清喷丝板9的全景，则选择黄光。
所述相机6的底部与云台5的顶部相连接，相机6的底部环设有光源7，云台5的底部与支撑板4的顶部相连接，支撑板4经支架3与移动车8相连接，移动车8上设置有工控机1，该工控机1与云台5、相机6进行信号连接，同时，工控机1经工业网络与位于生产现场之外的外置工控机2进行信号连接；
所述工控机1或外置工控机2向云台5发出信号，以转动相机6，从而调整相机6的拍摄角度。
本发明的原理说明如下：
本发明中喷丝板的在线图像是指喷丝板在生产过程中的图片。
实施例1：
参见图1—图6，一种喷丝板疵点检测方法，所述喷丝板9向位于其正下方的喷丝桶内喷出丝束；所述检测方法包括以下步骤：
第一步：在丝束由上至下的运动过程中，先将相机6探入喷丝桶内，再从仰视的角度拍摄喷丝板9的在线图像，在拍摄的同时，光源7向喷丝板9照射（若需看清类型为黑色结块的疵点，则选择蓝光；若需看清类型为晶状结块的疵点，则选择白光；若需看清喷丝板9的全景，则选择黄光，应用时，可间隔固定的时间，不断的切换不同的光的颜色进行拍照），然后将在线图像发给工控机1；
第二步：在接收到在线图像之后，工控机1先对在线图像进行预处理（即依次进行的图像滤波、灰度变换、直方图均衡化操作），再对预处理之后的图像进行图像融合，然后读取图像融合后的图像（如图2），再对图像进行算法处理，然后依次进行消噪声、边缘检测，其中，在边缘检测时（如图3），若图像中存在与正常灰度值不同的区域，该区域即为疵点区，从而判断存在疵点。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述第二步中，在发现疵点区之后：先对疵点区再次消除噪声（如用膨胀腐蚀来消除前述算法处理中未能完全消除的噪声），再与标准图像库中的图像（即指仰视角度下，干净的喷丝板9的图像，如图1）进行图像的减法操作，之后，若在喷丝区91内存在像素值为1的部分，则判定该喷丝板9上存在的疵点类型为晶状结块；若在喷丝桶壁区92存在像素值为0的部分，则判定该喷丝板9上存在的疵点类型为黑色结块。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
