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3.2長絲計數(shù)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與界面
軟件系統(tǒng)是利用VC開發(fā)出來的。基于DirectShow技術(shù)將采集卡采集的圖像數(shù)據(jù)顯示至屏幕上，以便實時觀測酸浴內(nèi)噴絲板表面狀況；為測量細絲根數(shù)抓取屏幕圖像，進行圖像預(yù)處理，將長絲圖像增強，削弱背景噪聲影響，提高閾值精度；利用形態(tài)學理論分析二值化后圖像，去除非細絲結(jié)構(gòu)的雜點(由酸液中的漂浮物或氣泡)；利用二值圖像形狀分析方法確定計算區(qū)域，節(jié)省計算時間；根據(jù)長絲計數(shù)算法計算圖像中細絲根數(shù)；將測試結(jié)果顯示至屏幕；并存儲測試數(shù)據(jù)。軟件系統(tǒng)的程序模塊如圖3.4所示。
圖3.4 軟件系統(tǒng)程序模塊圖
軟件系統(tǒng)操作界面如圖3.5所示。該界面主要分為以下幾個區(qū)域：
⑴ 視頻顯示區(qū)
實時顯示粘膠長絲噴絲狀態(tài)；起到了實時監(jiān)控酸浴內(nèi)噴絲板的目的。
⑵ 信息輸入?yún)^(qū)
輸入機器型號、編號相關(guān)信息，以及檢測人員的工號，便于測試結(jié)果查詢。
⑶ 指示區(qū)
指示目前系統(tǒng)工作狀態(tài)，藍燈表示系統(tǒng)順利通過開機自檢；綠燈表示系統(tǒng)順利完成計數(shù)工作，可進行下次操作；紅燈表示系統(tǒng)正在進行圖像處理工作。
⑷ 測控區(qū)
主要對粘膠長絲圖像進行處理并分析出細絲根數(shù)。測試１為按序計算按鈕；測試2為重新測試按鈕；另外，還列出三種測試速度，以便按實際需要進行選擇。
⑸ 測試結(jié)果區(qū)
顯示測試結(jié)果及噴絲板錠號。
圖3.5 系統(tǒng)軟件界面
通過對粘膠長絲圖像的理解，本文研究了如下適合于長絲圖像的分割與計數(shù)方法。
4.1 分行消包絡(luò)分割法
根據(jù)粘膠長絲機視覺檢測實際應(yīng)用的需要，設(shè)計一種結(jié)合粘膠長絲圖像特征的分行處理消包絡(luò)分割方法。該方法屬于自適用閾值法的范疇，其計算簡單，應(yīng)用效果好。
因為粘膠長絲的浴內(nèi)檢測圖像一般背景和目標的對比度較差，經(jīng)圖像增強處理后，圖像質(zhì)量有所改善，但細絲目標與背景照明較亮的部分都的到了增強，以圖4.1(a)為例，如果直接采用常用閾值分割法，會帶來大量噪聲白點，如圖4.1(b)。  細絲噴絲方向多為縱向，細絲的像多為豎直，因此可以對圖像進行分行二值化處理，避免圖像的上下照明不均帶來的噪聲。
圖4.2(b)是左圖中第120行(亮線標致行)的灰度分布，橫坐標為該行像素序列號，縱坐標為各對應(yīng)像素的灰度值。
由于背景照度不均勻，使得該行的背景灰度數(shù)據(jù)不均，為去除背景的干擾，可對灰度分布數(shù)據(jù)提取包絡(luò)，如圖4.3(a)所示。可以認為，灰度數(shù)據(jù)的包絡(luò)即細絲圖像的背景灰度分布形態(tài)，將原灰度分布數(shù)據(jù)與包絡(luò)數(shù)據(jù)相比照，去除背景信息，保留細絲目標數(shù)據(jù)。這樣就避免了圖像左右照度不均的影像。依照此方法對各行數(shù)據(jù)進行處理。得到去背景后的細絲圖像，然后將其二值化(非0即1)，獲得較好的細絲二值化圖像。如圖4.4所示。
4.2連通域分離法
粘膠長絲在生產(chǎn)過程中總體趨勢為縱向噴絲，其圖像多為豎直結(jié)構(gòu)。如圖4.1(a)示。因此可將圖像按行掃描計算，統(tǒng)計各行計數(shù)結(jié)果，這種算法簡單便于理解，但其精度難以保證，穩(wěn)定性不高。其主要原因是在實際生產(chǎn)過程中，各長絲之間并非完全平行，前后細絲之間存在著交錯重疊，尤其對圖4.5所示的結(jié)構(gòu)，這種逐行掃描的算法將遺漏細絲。造成測試結(jié)果普遍偏低。
圖4.5 細絲的交錯示例
下面介紹一種連通域分離辦法來解決細絲交錯時的計數(shù)問題。
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