專利名稱：一種檢測紗線質(zhì)量和成分配比的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及長度、厚度及類似線性尺寸的計(jì)量及角度、面積、不規(guī)則的表面或輪廓的計(jì)量領(lǐng)域，又涉及采用光學(xué)方法計(jì)量物體移動時(shí)的直徑，又涉及采用光學(xué)方法測量物體的色度，又涉及用電容法測量物體的成分構(gòu)成，是一種檢測紗線質(zhì)量和成分配比的方法與裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種在線檢測紗線質(zhì)量和成分配比的方法，利用經(jīng)一定紗速驅(qū)動的、保持一定張力的紗線置于傳感器的視場中，在照明或電場下對感知的紗徑及其質(zhì)量信號傳輸至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后輸出紗線質(zhì)量屬性及顯示紗線屬性。其主要內(nèi)容在于1.照明可見光對紗線被測部位的照明；2.可見光檢測由CCD電荷耦合器件及相應(yīng)的光學(xué)零部件檢測裝置配合紗速獲取紗線可見光圖像信息；3.色度探測由紅綠蘭色度傳感器(R、G、B)及其相應(yīng)光學(xué)部件組成色度檢測裝置，結(jié)合紗速獲取紗線的色飽和度和色對比度、亮度等色度信息；4.電容檢測在合適的電場中由電容檢測裝置獲取有關(guān)與紗線配比及其紗徑相關(guān)的電容值信息；5.圖像、信號數(shù)據(jù)處理通過計(jì)算機(jī)獲取的各檢測裝置送來的圖像及信息數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)處理，提供紗線的成分配比和其他質(zhì)量屬性的輸出。
本發(fā)明采用的一種檢測紗線質(zhì)量和成分配比的裝置所采取的技術(shù)方案是在紗線的合適間隔距離處分別安裝有速度V1恒定裝置及速度V2恒定裝置，二者信號分別連至速度張力恒定控制器，速差張力恒定控制器又分別控制速度V1與V2恒定裝置。速差張力恒定控制器把張力和速度V1與V2信息交互地傳送至計(jì)算機(jī)。在兩個速度V1與V2恒定裝置之間的紗線段附近安裝有電荷耦合器件及其相應(yīng)的光學(xué)及照明部件、色度傳感器(R、G、B)及其相應(yīng)光學(xué)及照明部件、電容傳感器及其相應(yīng)部件，而紗線都位于這些檢測裝置的最佳被測位置上，其獲取的相關(guān)信號經(jīng)放大和模/數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)對各圖像或數(shù)據(jù)進(jìn)行處理成為紗線成分配比和其他質(zhì)量屬性參數(shù)后輸出，或顯示，或打印。
本發(fā)明的有益效果在于1.能反映紗線的紗徑、顏色及其不均勻度。
2.對混紡紗線能反映其配比及配比變化。
3.能感知紗線中的雜質(zhì)成分及其分布。
4.能通過計(jì)算機(jī)處理可仿真地顯示用該紗線所織成的織物效果。反之，亦可從所需的圖案指導(dǎo)紗線的著色處理。同理，紗線還可進(jìn)行人為摻雜，使紗線不同位置帶上對保健、醫(yī)療等有顯效的介質(zhì)，使其織物具有智能性的效果，為推出紡織新品提供了新技術(shù)。
5.能通過計(jì)算機(jī)對CCD電荷耦合器件、色度傳感器和電容傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，找出其周期性規(guī)律及其峰值，并指導(dǎo)紗線和織物的生產(chǎn)。
圖2為本發(fā)明中計(jì)算機(jī)采集和處理數(shù)據(jù)流程框圖。
圖3為當(dāng)織機(jī)幅寬接近或成倍接近紗線出現(xiàn)的線徑上的周期性變化而造成織物成品出現(xiàn)的周期條紋。
圖4為當(dāng)織機(jī)幅寬與紗線出現(xiàn)的線徑上的周期性變化無關(guān)時(shí)織物出現(xiàn)的非周期性條紋。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明發(fā)明人推薦如下實(shí)施例。請參閱各附圖
，本實(shí)施例是按本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容中所明確的技術(shù)方案進(jìn)行的。被測紗線1由速度V1恒定裝置2及速度V2恒定裝置3，二者在維持紗線1的一端速度為V1，另一端為V2，這樣，紗線就維持在一定張力下運(yùn)動，二者的速度信號輸送至速差張力恒定控制器4，張力就計(jì)算出來了，速差張力恒定控制器4并返饋信號至二速度恒定器維持其紗線速度，且把紗線速度數(shù)據(jù)、張力數(shù)據(jù)輸送至計(jì)算機(jī)11，計(jì)算機(jī)11在需要時(shí)也對速差張力恒定控制器4進(jìn)行指令操作。在兩個速度恒定裝置之間的紗線段，分區(qū)設(shè)置三個檢測裝置，即電荷耦合器件5、色度傳感器7和電容傳感器9，三個檢測裝置之間相互進(jìn)行隔離，以及阻斷光、電信號的干擾。
所說的可見光檢測，是由可見光照明，光經(jīng)紗線透射，通過相應(yīng)的光學(xué)零部件照射至CCD電荷耦合器件5上，獲取紗線速度及可見圖像信息，經(jīng)放大和模/數(shù)變換6后輸送至計(jì)算機(jī)11作統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理。紗線制作過程中，往往出現(xiàn)周期性的線度上的有規(guī)律變化，當(dāng)線徑變化周期近似等于織機(jī)的工作參數(shù)，如幅寬時(shí)，可能會造成織品表面出現(xiàn)有規(guī)律的條紋，請參閱圖3，造成成品的表觀缺陷。以前是通過人工黑板和人工檢測，而本發(fā)明使用CCD電荷耦合器件、色度傳感器和電容傳感器采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，找出其周期性規(guī)律，選擇合適織機(jī)以避開頻譜峰值而造成織物表觀缺陷，如圖4所示，進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)。
所說的色度檢測是將紗線照明后，對紗線的反射光束進(jìn)行測量的，通過其相應(yīng)的光學(xué)零部件將由紗線反射過來的反射光傳送至色度傳感器(R、G、B)7上，獲取紗線的速度和相關(guān)于色飽和度、色對比度和亮度等色度信息，經(jīng)放大和模/數(shù)轉(zhuǎn)換8后輸送至計(jì)算機(jī)11進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理。
所說的電容測試，是將紗線穿過電容傳感器作勻速運(yùn)動，而在合適的電場中由電容傳感器9獲取與紗線速度、配比、線徑、雜質(zhì)相關(guān)的電容值，經(jīng)放大和模/數(shù)轉(zhuǎn)換10后送至計(jì)算機(jī)11作統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理。由于電容量的變化受線徑與成分二者影響，是不易測準(zhǔn)的，而本發(fā)明可通過CCD電荷耦合器件校正其線徑對電容影響來進(jìn)行修正。則電容變化就準(zhǔn)確反映被測紗線的成分變化了。
計(jì)算機(jī)11先采集紗線傳動速度V1和V2，在確定紗線的張力后，再采集紗線直徑、色度和電容值，計(jì)算出色飽和度、色對比度、亮度、成分配比及雜質(zhì)含量，然后輸出被測紗線的直徑、顏色、配比、雜質(zhì)等紗線質(zhì)量數(shù)據(jù)。
計(jì)算機(jī)11對CCD電荷耦合器件5輸送來的圖像信息，采用了一塊圖像采集卡，以二維數(shù)字圖像的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后進(jìn)行圖像識別和數(shù)據(jù)處理，以獲得紗線的直徑、疵點(diǎn)、棉結(jié)、不均勻度、毛羽等數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)11對色度傳感器(R、G、B)7送來的紗線色譜數(shù)據(jù)，進(jìn)行紅、綠、蘭三主色分析處理，就能獲得紗線的色飽和度、色對比度和亮度等數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)11對電容傳感器9傳送來的有關(guān)線徑和配比的信息進(jìn)行處理，因?yàn)椴缓喚€的空氣電容值是已知的，故由測得的電容數(shù)據(jù)和由CCD傳感器測得的線徑可反推出紗線的成分配比，而對于意外的介質(zhì)常數(shù)的物質(zhì)的介入，可推斷出雜質(zhì)含量。計(jì)算機(jī)11還能將被測紗線按一定規(guī)律所織成織物的效果仿真地顯示出來。這實(shí)際上是計(jì)算機(jī)按編織規(guī)律將紗線位于某經(jīng)緯點(diǎn)的色度及編織效果作一次顯示處理而已。
本發(fā)明中計(jì)算機(jī)11采集和處理數(shù)據(jù)的流程是通過采集紗線V1與V2傳動速度15，紗線張力確定16，采集紗線直徑、色度、電容值17，計(jì)算色飽和度、對比度、亮度、成分配比、雜質(zhì)18，輸出被測紗線的直徑、顏色、配比、雜質(zhì)19。計(jì)算機(jī)還連有打印12、顯示13和輸入/輸出接口14等裝置。
權(quán)利要求
1.一種檢測紗線質(zhì)量和成分配比的方法，包括將一定紗速驅(qū)動的、保持一定張力的紗線置于傳感器的視場中，在照明或電場下對感知的有關(guān)紗徑及其質(zhì)量信號傳輸至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后輸出信號或顯示紗線屬性，其特征在于(1.1)照明可見光對紗線被檢測部位的照明；(1.2)可見光檢測由CCD電荷耦合器件及相應(yīng)的光學(xué)部件檢測裝置，配合紗速獲取紗線二維圖像信息；(1.3)色度探測由色度傳感器(R、G、B)及其相應(yīng)光學(xué)部件組成的色度檢測裝置，結(jié)合紗速獲取色紗線的色飽和度、色對比度、亮度等信息；(1.4)電容檢測在一定的電場中由電容檢測裝置獲取與紗線配比和直徑相關(guān)的電容值信息；(1.5)圖像信號數(shù)據(jù)處理通過計(jì)算機(jī)獲取的各檢測裝置的圖像及信息數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)處理，提供紗線的成分配比和其他質(zhì)量屬性并輸出。
2.一種檢測紗線質(zhì)量和成分配比的裝置，包括檢測裝置，特征識別軟件，其特征在于(2.1)檢測裝置在紗線(1)的合適間隔距離處分別安裝有速度V1恒定裝置(2)及速度V2恒定裝置(3)，二者信號分別連至速差張力恒定控制器(4)，速差張力恒定控制器(4)又分別控制速度V1恒定裝置(2)和速度V2恒定裝置(3)；速差張力恒定控制器(4)把張力和速度V1與V2信息交互傳送至計(jì)算機(jī)(11)；在兩個速度V1與V2恒定裝置之間的紗線段附近安裝有電荷耦合器件(5)及其相應(yīng)的光學(xué)及照明部件、色度傳感器(R、G、B)(7)及其相應(yīng)光學(xué)及照明部件、電容傳感器(9)及其相應(yīng)部件，而紗線(1)都落在諸檢測裝置(5)、(7)、(9)的最佳被測位置上，其分別獲取的相關(guān)信號經(jīng)放大，模/數(shù)變換后輸入計(jì)算機(jī)(11)；計(jì)算機(jī)(11)對各圖像或數(shù)據(jù)進(jìn)行處理為紗線的成分配比及其他質(zhì)量參數(shù)后輸出，或顯示，或打印。
3.如權(quán)利要求1所述的一種檢測紗線質(zhì)量和成分配比的方法，其特征在于所說的圖像信號數(shù)據(jù)處理后輸出的紗線品質(zhì)屬性是直徑、疵點(diǎn)、棉結(jié)、不均勻度、毛羽、雜質(zhì)、混紡紗的配比，色澤及預(yù)示該紗織成織物的效果。
4.如權(quán)利要求1所述的一種檢測紗線質(zhì)量和成分配比的方法，其特征在于所說的計(jì)算機(jī)對圖像、信號數(shù)據(jù)的處理程序是采集某段紗線傳動速度V1與V2；確定紗線的張力；采集紗線直徑、色度和電容值等數(shù)據(jù)；計(jì)算色飽和度、色對比度、亮度及成分配比或雜質(zhì)；輸出被測紗線的直徑、顏色、配比、雜質(zhì)等質(zhì)量屬性數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種檢測紗線質(zhì)量和成分配比的方法，其特征在于所說的計(jì)算機(jī)對CCD電荷耦合器件、色度傳感器和電容傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，找出其周期性規(guī)律及其峰值，并指導(dǎo)紗線和織物的生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種檢測紗線質(zhì)量和成分配比的方法和裝置，將以一定速度移動的、保持一定張力的紗線置于傳感器的視場中，在照明或電場下通過CCD電荷耦合器件、色度傳感器(R、G、B)、電容傳感器對感知的有關(guān)紗線的質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，然后輸出或顯示有關(guān)紗線的諸如紗徑、顏色、不均勻度、配比、含雜、疵點(diǎn)、棉結(jié)、毛羽等屬性，還通過計(jì)算機(jī)仿真地顯示用該紗線所織成的織物的效果，并且通過計(jì)算機(jī)對CCD電荷耦合器件、色度傳感器和電容傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，找出其周期性規(guī)律及其峰值，并指導(dǎo)紗線和織物的生產(chǎn)。
文檔編號G01N21/25GK1403821SQ02136058
公開日2003年3月19日 申請日期2002年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月16日
發(fā)明者王汝笠, 孔繁金 申請人:上海奧達(dá)光電子科技有限公司