摄像式整纬器检测装置的研究

成果基本信息
关键词：	整纬器;检测;装置
成果类别：	应用技术	技术成熟度：	成熟应用阶段
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	新产品
成果登记号：	9412013Y0700	资源采集日期：	2013-09-15

研究情况
单位名称：	中原工学院	技术水平：	国内领先
评价证书号：	豫科鉴委字[2012]第1375号	评价单位：	河南省科技厅
评价日期：	2012.09.13	评价证书号：	豫科鉴委字[2012]第1375号

转化情况
转让范围：	限国内转让	推广形式：	技术服务
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
本项目对摄像式整纬器检测装置进行研发，实现对织物图像的实时采集、处理并获得准确的纬斜角度。该检测装置可分为织物图像采集及处理硬件系统、纬斜角度检测算法及软件实现两部分。项目采用DSP+FPGA的机器视觉处理系统结构，设计了摄像式整纬器检测装置硬件系统。在本系统结构中，底层的信号预处理算法要处理的数据量很大，对处理速度的要求高，但算法结构相对简单，适于用FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，进行硬件实现，同时DSP与外围电路之间的时序控制也可以通过FPGA生成，这样缓解了DSP中CPU的工作量。高层处理算法的特点是所处理的数据量较低层算法少，但算法的控制结构复杂，适于用运算速度快、寻址方式灵活、通信机制强大的DSP来实现。本装置完成图像采集、图像数据存储、图像处理分析等功能。系统采用高速线阵相机采集织物图像信息数据，经过Camera Link接口转换为DSP可接受的TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）电信号，图像数据经过FPGA的预处理后，直接通过EDMA（Enhanced Direct Memory Access 增强型直接内存存取）通道传输给DSP的外部数据存储器SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory），当数据够满一帧时，DSP调用数据并进行纬斜检测，然后实时显示被检测的织物图像，并向纬斜控制装置发送纬斜角度信息，以便实现整纬操作。在软件算法方面，我们分别提出基于DFT与投影分析的纬斜检测算法及基于小波变换与投影分析的纬斜检测算法，分别采用DFT及小波变换实现对织物图像的预处理，消除图像的冗余信息，在提高检测速度的前提下，具有更好的检测精度。在投影分析时，本项目提出采用分层投影分析的方法提高算法效率。本项目所提出的基于TMS320DM642的整纬检测系统，能够根据织物纹理的特性，利用图像处理实时的对纬斜角度进行检测。若是需要对角度更精确的检测，可以通过改变程序中的参数来实现高精度检测。本项目将DM642应用于整纬装置，有别于传统的光电整纬装置，有效地将机器视觉和DSP的高速运算能力结合起来，对织物纬斜进行精确的检测。实验表明系统能够实时地对织物纬斜进行检测，并且精确率大于95%。整纬器的核心部件就是检测装置，其检测精度直接影响整纬器的整体性能。通过该项目的实施，提高了我国及我省高端纺织设备自主创新能力，提高纺织产品及设备的附加值。本项目所研发的摄像式整纬装置产业化以后，将填补我国不能生产高端整纬设备的空白，使国产整纬设备在国内、外的市场占有率明显提高，为我国及河南省纺织设备的升级换代提供良好装备保障，实现经济利益和社会利益的最大化。

成果名称：	摄像式整纬器检测装置的研究	关键词：	整纬器;检测;装置
成果类别：	应用技术	一级分类名称：	装备制造
二级分类名称：	纺织工业装备制造	三级分类名称：
研究起止时间：	2010.08 至2012.06	成果体现形式（应用技术类）：	新产品
成果属性：	原始性创新	成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：	成熟应用阶段	技术水平：	国内领先
研究形式：	独立研究	学科分类1：	国家标准GB T13745-92《学科分类与代码》
单位名称：	中原工学院	学科分类2：
中图分类号1：	中国图书资料分类法（第四版）	所属高新技术类别：	电子信息
中图分类号2：		课题来源：	地方计划
应用行业：	制造业	课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2010GYXM525
经费实际投入额（万元）：	5.00	评价单位：	河南省科技厅
评价形式：	鉴定	应用状态：	稳定应用
评价日期：	2012.09.13	转让范围：	限国内转让
评价证书号：	豫科鉴委字[2012]第1375号	推荐单位：	河南省教育厅
推广形式：	技术服务	成果登记号：	9412013Y0700
成果简介：	本项目对摄像式整纬器检测装置进行研发，实现对织物图像的实时采集、处理并获得准确的纬斜角度。该检测装置可分为织物图像采集及处理硬件系统、纬斜角度检测算法及软件实现两部分。项目采用DSP+FPGA的机器视觉处理系统结构，设计了摄像式整纬器检测装置硬件系统。在本系统结构中，底层的信号预处理算法要处理的数据量很大，对处理速度的要求高，但算法结构相对简单，适于用FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，进行硬件实现，同时DSP与外围电路之间的时序控制也可以通过FPGA生成，这样缓解了DSP中CPU的工作量。高层处理算法的特点是所处理的数据量较低层算法少，但算法的控制结构复杂，适于用运算速度快、寻址方式灵活、通信机制强大的DSP来实现。本装置完成图像采集、图像数据存储、图像处理分析等功能。系统采用高速线阵相机采集织物图像信息数据，经过Camera Link接口转换为DSP可接受的TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）电信号，图像数据经过FPGA的预处理后，直接通过EDMA（Enhanced Direct Memory Access 增强型直接内存存取）通道传输给DSP的外部数据存储器SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory），当数据够满一帧时，DSP调用数据并进行纬斜检测，然后实时显示被检测的织物图像，并向纬斜控制装置发送纬斜角度信息，以便实现整纬操作。在软件算法方面，我们分别提出基于DFT与投影分析的纬斜检测算法及基于小波变换与投影分析的纬斜检测算法，分别采用DFT及小波变换实现对织物图像的预处理，消除图像的冗余信息，在提高检测速度的前提下，具有更好的检测精度。在投影分析时，本项目提出采用分层投影分析的方法提高算法效率。本项目所提出的基于TMS320DM642的整纬检测系统，能够根据织物纹理的特性，利用图像处理实时的对纬斜角度进行检测。若是需要对角度更精确的检测，可以通过改变程序中的参数来实现高精度检测。本项目将DM642应用于整纬装置，有别于传统的光电整纬装置，有效地将机器视觉和DSP的高速运算能力结合起来，对织物纬斜进行精确的检测。实验表明系统能够实时地对织物纬斜进行检测，并且精确率大于95%。整纬器的核心部件就是检测装置，其检测精度直接影响整纬器的整体性能。通过该项目的实施，提高了我国及我省高端纺织设备自主创新能力，提高纺织产品及设备的附加值。本项目所研发的摄像式整纬装置产业化以后，将填补我国不能生产高端整纬设备的空白，使国产整纬设备在国内、外的市场占有率明显提高，为我国及河南省纺织设备的升级换代提供良好装备保障，实现经济利益和社会利益的最大化。
联系人：	王艳芝	成果登记日期：	2013-04-22
联系人email：	zfzhuanli@126.com	单位代码：	94100204
邮政编码222：	450007	联系人电话：	0371-62506884
单位传真：	0371-62506115;62506095	单位通讯地址：	河南省郑州市中原区中原西路41号
单位所在省市：	河南省	单位电话：	0371-62506888;62506884
转让收入（万元）：	0	单位属性：	大专院校
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2013	知识产权形式：
成果完成人：	丁淑敏;刘洲峰;董燕;李春雷;张爱华;朱永胜;王雅;刘琴;吕云鹏;廖亮;路向阳;余淼	资源采集日期：	2013-09-15

摄像式整纬器检测装置的研究

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