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刊侃而谈60
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各位听众大家好，本期刊侃而谈，小编将为大家解读由江南大学周建等撰写的《机器视觉在纺织中的应用现状与发展趋势》。该文是结合2018中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会的参展情况对机器视觉在原棉异纤清除、整经断头检测、浆纱排花及织物疵点等方面的总结评述，作者认为机器视觉代替人工视觉实现纺织品生产流程的质量监测，是提升产品品质与生产自动化水平的重要途径。这一期我们先来介绍一下机器视觉在原棉异纤清除和整经断头检测的应用现状与发展趋势。
众所周知，从外界获取的信息中，有超过80%来自视觉系统。人类虽然对视觉信息内容具有极度智能的判断和理解，但受生理上的主观和客观条件限制，在完成程序化、高速化和批量化的工作中表现欠佳。机器视觉指以计算机模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。随着劳动力成本持续增加，技术工人流动速度不断加快，纺织企业对设备自动化、智能化水平的要求越来越迫切。纺织行业的主要特点表现在加工流程长，机器台数多，自动化程度低，依赖人工操作且涉及大量需人工视觉判断的环节。为此，大力发展基于机器视觉的非接触式检测及控制技术，不仅能克服人工视觉及操作稳定性差的缺点，减少用工成本，还能有效提升纺织生产装备自动化和智能化水平，进而为稳定生产高品质产品提供必要条件。
原棉异纤自动清除
原棉中普遍都存在着异纤，如丙纶丝、有色和白色锦纶、毛发等（俗称“三丝”）严重影响了纱线质量。当前，基于机器视觉的原棉异纤自动清除系统已广泛应用于棉纺企业。其基本原理是通过高速线扫描摄像机采集棉流图像，经实时图像处理判定是否存在异纤，进而控制高速气流喷嘴完成异纤清除。
此届展会中，乌斯特、经纬纺机、大恒图像、长岭纺电及普瑞美（江苏）皆携带其最新异纤清除设备亮相，其主要技术特点如下。
（1）乌斯特展出了USTER ®JOSSI VISION SHIELD纤维清洁系统，如图1所示。该系统采用包括红外、紫外波段的多光谱技术，并配备具备有原棉特征自学习性能的检测算法，对细小难于识别的白色聚丙烯碎片有较好的识别清除效果，同时在废棉管理上对喷嘴进行了优化，减少了正常纤维喷出量。
（2）经纬纺机展出的精灵系列异纤机采用多光谱、多光源调制系统，配合CPU+GPU计算平台，对难以检测到的地膜、白丝等本色异纤具有更高清除率。
（3）大恒图像展出的超越系统异纤机具有预开松功能，同样采用了多光谱技术，通过一线两机方案进一步提升了对“三丝”清除率。
（4）长岭纺电展出的CS系列异纤机在检测算法上对纤维进行颜色、形状、荧光和偏振等多维度检测，实现细小异纤的有效识别，硬件上采用了专业的高速图像处理板卡，同时支持远程升级和维护。
（5）普瑞美展出的iQUBE型异纤清除机，光源上采用了红外、紫外波段的多光谱技术，可有效清除透明、白色PP及碎布等较小杂质。
从当前实际应用情况来看，国内异纤清除设备占据市场份额较大，且在性能上稳中有进，不断推陈出新，已经能够为纺纱流程中异纤清除工作提供成熟的解决方案。相关技术提升主要集中在多光谱成像技术的广泛采用、数据处理平台的性能提升及识别算法的更新优化，其未来正在向适应异纤类型多样化、废棉最小化及维护智能化的方向发展。
整经断头检测
氨纶在经编织物中被广泛用于提升织物的回弹性能。氨纶整经需要在一定张力下进行，但由于氨纶能够承受的额外张力很小，必须采用非接触式的方法检测整经过程中的断头。利用机器视觉技术可有效实现氨纶整经时的断头自动检测。检测过程中，系统通过工业相机采集氨纶片纱图像，进而识别采集图像中氨纶的根数，以此判断是否存在断头；当发现断头时，系统立刻发出停车信号。
纺机展上，江阴市通源纺机有限公司展出的GA568型智能氨纶整经机，配备了高精度摄像断纱自停装置，可以快速准确地对整经时经纱断头做出反应，检测单元如图2所示。其优势在于以片纱为检测对象，工作稳定，检测单元成本低；采用无接触式检测，对经纱无磨损，保证了后道织机效率及产品质量。
好的，本期“刊侃而谈”到这里就要结束啦，感谢大家的聆听。下一期侃一侃机器视觉在浆纱排花和织物疵点在线检测的应用现状与发展趋势。如果您有好的技术文章想要和我们分享或者想要了解哪方面的纺织技术知识，欢迎给我们留言。
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