Разработка технологии и методов обнаружения внешних пороков текстильных материалов с применением локальных бинарных шаблонов и вейвлет-анализа

• Автор: Якунин, Михаил Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Общая характеристика работы

1. Анализ современного состояния проблемы

контроля качества ткани.

1.1 Общие сведения о качестве ткани. Дефекты ткачества.

1.2 Контроль качества в общей цепочке технологического

процесса производства ткани.

1.3 Анализ существующих методов контроля показателей

качества ткани с применением ЭВМ

1.4 Сравнение применяемых на производстве систем автоматизированного контроля качества
1.5 Компьютерные алгоритмы распознавания рисунков
и пороков ткани.
1.6 Постановка проблемы исследования.
2. Метод поиска дефектных областей ткацкого полотна с использованием машинного зрения.
2.1 Определение параметров метода
2.2 Предварительный анализ функции яркости.
2.3 Анализ функции яркости.
2.4 Локальные бинарные шаблоны.
Выводы главы 2
3. Метод классификации пороков ткацкого полотна с использованием компьютерного зрения.
3.1 Вейвлетаиализ.
3.2 Сравнительный анализ вейвлетов
3.3 Вейвлет Габора
3.4 Разделение пороков на группы
3.5 Пороки основы.
3.6 Пороки утка.
3.7 Различение пороков типа пятно.
3.8 Расширение классификаций
Выводы главы 3.
4. Применение метода определения пороков в технологическом процессе выработки ткацкого полотна
4.1 Рентабельность применения комплекса определения дефектов
при выработке ткани
4.2 Техническое описание комплекса по определению пороков
4.3 Диагностика ткацкого станка на основе анализа пороков.
4.4 Регистрация отказов. Централизованная система
сбора информации.
4.5 Алгоритм работы комплекса определения пороков.
Выводы главы 4.
5. Экспериментальные исследования метода поиска дефектной области и метода классификации пороков.
5.1. Лабораторная установка для диагностики тканого материала
5.2. Испытания на модельных примерах
5.3. Проверка стабильности работы комплекса определения внешних пороков ткани.
5.4 Испытания в производственных условиях комплекса по определению внешних пороков ткани.
Выводы главы 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Современный уровень развития компьютерных и информационных технологий позволяет разрабатывать новые методы контроля качества и на их основе создавать программно-технические комплексы, способные решать задачи автоматизированного контроля качества различных текстильных материалов и изделий. На основе сделанного выбора того или иного вида технологического обеспечения с учётом функциональной, экономической или иной целесообразности, появляется возможность решать задачи анализа, оптимизации, прогнозирования, управления технологическим процессом и т. Целью данной диссертационной работы является разработка методов обнаружения и классификации локальных пороков внешнего вида хлопчатобумажной ткани с применением машинного зрения с последующим их внедрением в технологический процесс выработки ткацкого полотна. Актуальность работы. Пороки в ткачестве возникают уже на стадии выработки текстильных материалов вследствие неисправной работы ткацкого станка. Несвоевременное обнаружение пороков ведёт к снижению сортности ткани и, как следствие, её удешевлению. На ткацких станках всех типов используют основные и уточные остановы, которые контролируют целостность соответствующих нитей. При обрыве нитей станок останавливают. Однако остановы, в силу ограниченности ассортимента рассматриваемых пороков, не могут обеспечить высокое качество ткани. Остановы не дают информацию о причинах появления дефекта. Разработка и внедрение комплекса поиска пороков с использованием доступных компьютерных средств при выработке ткани имеют высокую рентабельность, но при этом являются сложной научно-технической проблемой, решение которой в мировой практике до настоящего времени не реализовано в полном объёме. Создание комплекса поиска пороков включает в себя разработку методов обнаружения и классификации пороков внешнего вида ткацкого полотна. Подобный комплекс позволит управлять частью технологического процесса выработки ткацкого полотна и даст возможность фиксировать пороки в режиме реального времени с целью исправления дефектных областей и предотвращения их возможного образования в дальнейшем. Таким образом, разработка комплекса поиска дефектов при выработке ткацкого полотна, основанного на методах обнаружения и классификации пороков с применением доступных компьютерных средств, является актуальной задачей научного и прикладного исследования. Объектом исследования являются технологический процесс выработки ткани; существующие системы контроля качества суровой ткани и способы их модернизации; дефекты ткани и причины их появления. Предметом исследования являются управление технологическим процессом выработки хлопчатобумажной ткани; способы замены существующих предохранительных приспособлений бесчелночных ткацких станков; машинные алгоритмы выявления и анализа наиболее часто встречающихся пороков ткани, причины появления дефектов. Методической и теоретической основой диссертации явились научные труды по текстильному материаловедению, технологии хлопкоткачества, методы и средства измерения, методы оценки и прогнозирования качества, аналитическая геометрия, методы математической статистики; методы компьютерной обработки цифровых изображений; методы фильтрации цифровых сигналов; прикладные методы обработки сигналов; алгоритмирование и программирование на языках высокого уровня. Научная новизна. Практическая значимость работы. В результате проведённых научных исследований разработаны исследовательские алгоритмы и программы для комплекса управления технологическим процессом выработки ткани. Разработаны методические указания по внедрению комплекса в технологический процесс. Данный комплекс позволит повысить качество выпускаемой ткани и даст возможность контролировать готовый продукт на всех этапах его формирования. Апробация работы. Исследования проводились на кафедрах ГОУ ВПО «РосЗИТЛП»: «Технология тканей и трикотажа», «Техническая механика». Практические испытания разработанных методов и комплекса проводились в производственных условиях на фабрике ОАО «Группа компаний ОРЕТЕКС». ГОУ ВПО «РосЗИТЛП». Публикации по теме диссертации. Спутник-! Естественные и технические науки». Казанский Издательский Дом. Казанская наука». Известия вузов. Швейная промышленность».