Разработка метода автоматизированного анализа пороков пряжи и их влияние на внешний вид ткани

• Автор: Краснов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.19.02, 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Кострома
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ПОРОКОВ ВНЕШНЕГО ВИДА ПРЯЖИ

1Л Основные виды пороков внешнего вида

1.2 Визуальные методы определения пороков внешнего вида и класса чистоты пряжи

1.3 Механический метод определения пороков внешнего вида и класса чистоты пряжи

1.4 Емкостный метод определения пороков пряжи

1.5 Оптический метод определения пороков внешнего вида пряжи

1.6 Моделирование влияния пороков пряжи на внешний вид ткани

1.7 Цель и постановка задач исследований

1.8 Выводы по главе

2 РАЗРАБОТКА МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОКОВ ВНЕШНЕГО ВИДА ПРЯЖИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАШИННОГО ЗРЕНИЯ
2.1 Структура автоматизированной системы распознавания пороков и определения класса пряжи
2.2 Разработка метода автоматизированного распознавания пороков внешнего вида и определения класса пряжи
2.2.1 Выбор и обоснование параметров изображения
2.2.2 Фильтрация изображения
2.2.3 Распознавание образов
2.2.4 Определение класса пряжи
2.3 Алгоритмическое обеспечение автоматизированной системы распознавания внешних пороков и определения класса пряжи
2.3.1 Алгоритм загрузки изображения
2.3.2 Алгоритм фильтрации
2.3.3 Алгоритм распознавания нити
2.3.4 Алгоритм распознавания пороков
2.4 Программная реализация метода определения пороков внешнего вида пряжи
2.5 Выводы по главе
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОКОВ ВНЕШНЕГО ВИДА ПРЯЖИ
3.1 Оценка воспроизводимости и адекватности автоматизированного распознавания пороков внешнего вида пряжи
3.2 Определение расстояния между пороками
3.2.1 Алгоритм реализации определения расстояния между пороками
3.3 Анализ вида распределения пороков на пряже
3.4 Выводы по главе
4 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОРОКОВ ПРЯЖИ НА ВНЕШНИЙ ВИД ТКАНИ
4.1 Моделирование распределения пороков на пряже
4.1.1 Аппроксимация корреляционных моментов экспериментального распределения
4.1.2 Имитационное моделирование распределения пороков на пряже
4.2 Количественная оценка пороков на ткани из анализируемой пряжи
4.3 Моделирование распределения пороков на ткани. Разработка графической модели ткани
4.4 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
П.1 Примеры определения класса пряжи но внешнему виду П.2 Аппроксимация экспериментального распределения пороков пряжи экспоненциальной функцией П.З Руководство пользователя
П.4 Акт о внедрении результатов ПИР на производстве
ч
ВВЕДЕНИЕ
Вступление Российской Федерации во всемирную торговую организацию, намеченное на следующий год, неизбежно ужесточит конкурентную борьбу между отечественными и зарубежными товарами и услугами во всех отраслях экономики. В этой ситуации особенно актуальной становится проблема повышения у выпускаемой продукции потребительских свойств, неизменными составляющими которых являются е качество и стоимость. Для текстильной промышленности это усугубляется необходимостью повышения качества большого ассортимента текстильных изделий, материалов и полуфабрикатов.
Специфичной для текстильной промышленности в условиях динамично меняющегося спроса ситуации представляется необходимость в частой смене ассортимента и выработке ткани малыми партиями на заказ по образцам. При этом выработка пробной партии для каждого заказа является экономически не оправданной, а требования к внешнему виду ткани могут расходиться с требованиями сортности, устанавливаемой по действующим стандартам. Успешным выходом из положения может быть применение информационных технологий и компьютерных средств для автоматизированного анализа полуфабрикатов и использование полученных результатов для оценки свойств готовых изделий. Поэтому необходимым является проведение научных исследований направленных на разработку методов и средств компьютерного измерения качества внешнего вида пряжи и моделирования его влияния на внешний вид ткани. Целью данной диссертационной работы является повышение качества ткани за счет научнообоснованного подхода к прогнозированию ее внешнего вида, основанного на анализе пороков внешнего вида пряжи. Научноисследовательская работа выполнялась в Костромском государственном технологическом университете КГТУ.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Иваново на семинаре по технологии текстильных материалов АИН имени Прохорова А. М., г. Кострома, на расширенном заседании кафедры механическая технология волокнистых материалов КГТУ, . Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ. Из них две статьи в журналеВестник КГТУ одна статья в четвертом выпуске ,Сборник научных трудов молодых ученых КГТУ остальные тезисы докладов. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и общих выводов. Работа содержит 9 страниц, из них таблиц, рисунков, список литературы, включающий наименования, 4 приложения. ГЛАВА 1. Наличие пороков и сорных примесей в пряже осложняет технологический процесс переработки ее в ткачестве, часто требуется дополнительная обработка, уменьшается выход, и увеличивается себестоимость продукции. Кроме того, пороки и примеси, заработанные в пряже, ухудшают не только ее качество, но затем переходят в изделия, ткани и трикотаж, образуя на них дефекты, ухудшая внешний вид готовых изделий. Поэтому необходим контроль дефектов, их количества, определение размеров дефектов, их видов и распределения по длине нити, разработка методов определения чистоты. Класс чистоты пряжи определяется ее внешним видом. При оценке внешнего вида пряжи учитывают те пороки, которые негативно влияют па внешний вид изделия и создают нарушения технологического процесса при переработке. Пороки делятся на технологические и сырьевые 1. Пороки, возникающие на различных стадиях переработки текстильных волокон, называют технологическими. Эти пороки являются следствием неисправности оборудования, нарушений технологического процесса, плохой работы обслуживающего персонала и т. К сырьевым порокам относятся естественные дефекты волокон сырья. Методы, применяемые для определения класса чистоты нитей, можно разделить на следующие виды визуальные, механические перемотка нитей через калиброванные отверстия, емкостные, электромагнитные, фотоэлектронные и оптические. Емкостные, электромагнитные, фотоэлектронные и оптические методы реализуются в автоматизированных системах разного рода, применяемых для нахождения пороков на пряже 2. Проведем обзор и анализ существующих методов и средств определения пороков чистоты пряжи. Визуальные методы широко распространены в техническом контроле нитей многих видов. Эти методы основаны на осмотре экспертами паковок мотков, бобин и др. При осмотре паковок этот метод стандартизирован для химических нитей определяют число видимых пороков. Недостатком такого метода является ограниченность осмотра только наружной поверхности бобины. Осмотр в мотках несколько увеличивает возможность фиксирования пороков по длине, но полностью рассмотреть все пороки также не удается. В ряде случаев метод осмотра совмещают с определением линейной плотности нитей. Например, число крупных технологических пороков в шерстяной пряже подсчитывают на образцах, подготовленных для определения линейной плотности. Более распространенными для хлопковой пряжи являются визуальные методы с предварительным наматыванием нитей на черные поверхности доски, когда витки нитей укладываются с определенным шагом. На черных досках достаточно четко выделяются пороки. Для определения класса чистоты пряжи по внешнему виду с разных машин отбирают паковок пряжи, полученной из одной сортировки хлопкового волокна и имеющей одну линейную плотность. Для определения класса партии пряжи паковки отбирают в соответствии с ГОСТ . С каждой паковки на механическом приборе МОК или ручном приборе ЧФ наматывают пряжу на одну доску и определяют класс пряжи для каждой ее стороны. Класс пряжи определяют, сравнивая пряжу с эталонами или непосредственным подсчетом числа имеющихся пороков пряжи, намотанной на доску контрастного цвета 4. Определение класса чистоты по эталонам проводится для хлопчатобумажной пряжи согласно ГОСТ 8. Эталоны представляют собой фотографию пряжи, намотанной на доску контрастного цвета, в натуральную величину. Эталоны разделены на группы, которые объединяют пряжу ряда линейных плотностей.