Разработка теоретических и методологических принципов создания систем компьютерного зрения для автоматизации контроля качества текстильных материалов

• Автор: Новиков, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 287 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Системы компьютерного зрения и современные методы и средства автоматизации контроля качества текстильных материалов на предприятиях текстильной и легкой промышленности

1.1. Основные задачи систем компьютерного зрения

1.2. Основные методы обработки и анализа изображений в системах компьютерного зрения

1.3. Традиционное техническое обеспечение систем компьютерного зрения

1.4. Вопросы автоматизации контроля и анализа качества текстильных материалов

1.5. Современные технологии оптического распознавания пороков поверхности текстильных полотен

Выводы по главе

Глава 2. Развитие и совершенствование математического и технического обеспечения автоматизированных систем получения и обработки изображений для контроля качества текстильных материалов в процессе их производства

2.1. Основные показатели качества растровых изображений

2.2. Анализ основных цветовых моделей, применяемых при разработке математического обеспечения аппаратно-программного комплекса по оценке качества текстильных материалов
2.3 Алгоритмы обнаружения границ контуров растрового
изображения
2.4. Вопросы статистической обработки результатов испытаний текстильных материалов
2.5. Выработка рекомендаций по выбору оборудования для
аппаратно-программного комплекса оценки качества текстильных
материалов
2.6. Оценка производительности программного обеспечения аппаратно-программного комплекса
2.7. Определение временной сложности и ускорения параллельного алгоритма оценивания неоднородности изображений
2.8. Обоснование выбора языков программирования и среды для выполнения математических расчетов
Выводы по главе
Глава 3. Разработка алгоритмов анализа качества текстильных материалов
для систем компьютерного зрения
3.1. Разработка алгоритмов экспресс-контроля неровноты нетканого полотна
3.2. Алгоритмы распознавания видов брака ткани по ее изображению.
3.3. Разработка последовательного алгоритма выявления неоднородности изображения тканого полотна
3.4. Разработка параллельного алгоритма оценивания неоднородности изображений
3.5. Распознавание линейных элементов в текстильных узорах с использованием графа соседства цветов
3.6. Распознавание элементов клетчатых композиций в текстильных узорах с использованием графа соседства цветов
Выводы по главе
Глава 4. Применение разработанных алгоритмов для оценки качества
текстильных материалов
4.1. Оценка неровноты нетканых полотен в процессе производства
4.2. Оперативный контроль качества сырья на ватной фабрике
4.3. Использование последовательного алгоритма выявления неоднородности изображения тканого полотна при его раскрое
4.4. Оперативный контроль качества сырья на пуховом предприятии
Выводы по главе
Глава 5. Разработка аппаратно-программного комплекса на основе создания систем компьютерного зрения и результаты его апробации на текстильных предприятиях
5.1. Описание аппаратно-программного комплекса по оценке неровноты нетканого полотна
5.2. Оценка наличия бракованных участков на тканых полотнах
5.3. Аппаратно-программный комплекс по выявлению
пороков ткани
5.4. Результаты обработки изображений по экспресс-контролю качества нетканых полотен в процессе производства
5.5. Результаты обработки изображений по контролю качества сырья
на ватной фабрике
5.6. Перспективы применения системы компьютерного зрения
при производстве нетканых материалов
Выводы по главе
Глава 6. Дополнительные возможности использования разработанного аппаратно-программного комплекса для решения задач текстильной и легкой промышленности
6.1. Выделение контуров растрового изображения в задачах визуализации моделей одежды
6.2. Разработка информационной системы оценивания влияния искусственного света на цветовосприятие тканей
6.3. Разработка программного обеспечения для получения стереоизображений на основе систем компьютерного зрения
Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложения

Фирма Вагсо разработала систему Cyclops, предназначенную для проверки качества ткани на текстильном оборудовании. Система конструктивно представляет собой движущуюся цифровую телевизионную камеру с возможностью установки непосредственно на текстильной машине (рис. 7). Такое решение для системы автоматизированного контроля на основе компьютерного зрения позволяет контролировать процесс производства ткани на промежуточных стадиях, а не только в конце производственного цикла.
Рис. 7. Система контроля качества ткани Cyclops фирмы Вагсо
Система Cyclops обнаруживает следующие основные дефекты: дефекты основы, высокая концентрация локальных дефектов, отдельные распространенные дефекты. Всякий раз, когда система останавливает ткацкий станок, извещается ткач, а специфический тип дефекта и его позиция отображаются на терминале ткацкого станка. После устранения причины дефекта и ввода соответствующей информации с терминала ткацкого станка система запускает ткацкий станок для дальнейшего производства. Реестр ткани, снимающийся с ткацкого станка вместе с результатами системы контроля качества, формирует отчет о качества ткани.