Разработка методов обнаружения местных пороков ткани с использованием компьютерных технологий

• Автор: Комаров, Алексей Борисович
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ .

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТКАНИ

1.1. Проблемы контроля качества в общей цепочке технологического процесса производства ткани.
1.2. Анализ существующих методов автоматизированного контроля показателей качества ткани.

1.3. Сравнение применяемых на производстве методов контроля

качества ткани.

1.4. Современное состояние и возможности компьютерной техники

1.5. Компьютерные алгоритмы обнаружения пороков ткани

1.6. Выбор объекта исследования

1.7. Выбор теоретических и экспериментальных методов исследований
1.8. Постановка задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ПОРОКОВ ТКАНИ
2.1. Обоснование научного подхода к проблеме
обнаружения пороков ткани.
2.2. Получение качественного изображения участка поверхности ткани
2.3. Спектральный анализ изображений тканых полотен
2.4. Определение закономерностей изменения яркости
на изображениях ткани
2.5. Теоретическое обоснование метода обнаружения нитей
на изображении ткани.
2.6. Научные результаты по главе.
3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОСКОЙ СТРУКТУРЫ ТКАНИ
3.1. Формирование алгоритма определения структуры переплетения ткани . 3.2. Алгоритм определения длины раппорта переплетения ткани
3.3. Алгоритм обнаружения нитей ткани
3.4. Графическая модель ткани
3.5. Научные результаты по главе.
4. ПОСТРОЕНИЕ МЕТОДА ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ
ТКАНИ ПО ГРАФИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4.1. Взаимосвязь пороков ткани с параметрами графической модели
4.2. Условия бездефектности ткани
4.3. Уточнение графической модели ткани
4.4. Условие бездефектности переплетения.
4.5. Правила достоверного обнаружения некоторых пороков ткани.
4.6. Синтез изображений тканей с различными пороками.
4.7. Научные результаты по главе.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДА КОМПЬЮТЕРНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ПОРОКОВ ТКАНИ.
5.1. Построение методики экспериментальных исследований.
5.2. Исследование метода определения угла ориентации нитей и геометрической плотности ткани
5.3. Исследование метода определения параметров
графической модели ткани.
5.4. Испытание метода обнаружения пороков ткани.
5.5. Научные результаты по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Поэтому для внедрения системы обеспечения качества текстильной продукции на всех этапах технологического процесса первоочередной задачей является разработка новых гибких автоматизированных методик определения качества. В настоящее время существует целый комплекс мер по борьбе с пороками, возникающими в процессе производства ткани, на всех стадиях технологического процесса: от прядения до отделки [2]. В частности, в системе обеспечения качества готовой продукции важное место занимает ткацкое производство, поскольку оно является основным этапом в технологическом процессе. Контроль пороков, возникающих на стадии ткачества, представляет наиболее сложную для автоматизации задачу, вследствие широкого спектра возможных структур объекта контроля, а также из-за явления «размытости» границ между допустимыми отклонениями показателей качества и браком. Задача контроля большинства показателей качества ткани в настоящее время ложится на плечи операторов браковочных машин. Их работа сложна и малоэффективна, а зачастую и неудовлетворительна вследствие субъективного восприятия пороков. Тенденция дальнейшего увеличения рабочих скоростей производства ткани делает низкопроизводительный визуальный контроль малопригодным и выдвигает на первый план автоматизированные методы контроля качества ткани. Качество ткани определяется сортом и оценивается по наличию пороков внешнего вида, а также по широкому спектру физико-мехаиических свойств [3]. Из широкого спектра проблем контроля качества текстильных материалов можно выделить наиболее актуальную и сложную задачу автоматизированного обнаружения пороков, а также тесно связанную с ней проблему выявления структуры ткани. Современный уровень развития информационных технологий позволяет уже сейчас заменить рутинный труд человека компьютером. С ростом оперативной памяти и мощности современных вычислительных систем всё большее применение находят новейшие математические методы и алгоритмы. Объединение нескольких компьютеров в единую вычислительную сеть и распараллеливание процессов позволяет современной науке решать при помощи вычислительной техники сложнейшие и ресурсоемкие задачи [4]. Аппарат принятия решений человеком в ряде случаев успешно заменяется нейросетевыми технологиями и нечеткой логикой [5]. Методы обработки и преобразований функций одной и двух переменных, такие, как дискретное косинусное преобразование, вейвлет-технологии, получили второе рождение в свете их повсеместного использования в алгоритмах сжатия и очистки цифровых сигналов. Относительная дешевизна персональных компьютеров, доступность современных математических методов и алгоритмов позволяют применять последние достижения математики для решения сугубо практических текстильных проблем. Классическая схема автоматизированного контроля качества ткани на основе компьютерной обработки представлена на рис. Она состоит из систем подачи ткани, освещения, фокусировки, системы оцифровки изображения и непосредственно компьютерного анализа информации. Общая система замкнута обратными связями, управляющими всем технологическим процессом. Рис. Одним из главных препятствий на пути применения новых ресурсоемких компьютерных алгоритмов на производстве является ограничение времени, отпущенного на обработку единицы площади ткани. В связи с этим относительно медленные алгоритмы глубокого анализа изображений ткани находят применение пока только в контрольно-испытательных лабораториях. Объем настоящей работы не позволяет охватить весь спектр научно-практических задач, связанных с автоматизацией контроля качества ткани, поэтому было решено ограничиться только наиважнейшим для текстильного материаловедения вопросам разработки компьютерного алгоритма обнаружения пороков ткани. К показателям качества ткани относят широкий спектр физикомеханических и структурных свойств, строго регламентируемых стандартами на тот или иной вид ткани. Физико-механические свойства ткани в основном зависят от качества используемой пряжи и мало изменяются в пределах одной партии ткани [6].