纱线气圈数字图像处理系统的开发 development of yarn balloon digital image processing system.pdfVIP

2013年第3期 研究开发 ·23· 纱线气圈数字图像处理系统的开发 郝瑞欣，梅顺齐+，席程琳，王健伟 (武汉纺织大学机械工程与自动化学院，湖北武汉430073) 摘要：纺织工业中对纱线动态张力的在线非接触测量很重要，图像测量技术是非接触测量的一项重点技术。针对 图像处理目前尚无一个统一完整的系统，先通过实验方法比较各种图像处理方法的结果，得出适合于纱线气圈图像处理 的方案；然后设计出一个合理的气圈数字图像处理系统，以实现对纱线气圈数字图像的快捷系统处理。 关键词：纱线气圈；数字图像处理；系统设计；MATLAB 中图分类号：TP273 文献标识码：A 近年来随着CCD图像传感器技术和各种图像处 离散余弦变换(DCT)压缩图像时是先将图像从空 理技术的快速发展，用于非接触测量的图像测量技术 间域变换到频率域，在频域对信号进行分解，去除信号 也逐渐发展起来，并在纺织工业非接触测量在线检测 点之间的相关性，对DCT系数进行量化，然后再利用 张力领域显示出了广阔的应用前景。图像测量技术的 编码器对系数进行编码，以达到压缩的效果[3]。而利 关键问题之一在于对图像进行合适的预处理，以便于 用小波对图像进行压缩，则是进行小波变换后逐层分 后期对目标特征的提取。目前纺织工业中对纱线气圈 解出图像的高频和低频信息，然后再进行图像重构，不 数字图像的处理还停留在单项处理阶段，并没有一个 仅压缩比率高，速度快，压缩后还可以保持信号与图像 统一完整的系统来对纱线气圈图像进行处理。本文旨 的特征基本不变，而且在传递过程中可以抗干扰[4]。 在寻找出适合于纱线气圈数字图像的处理方法，并将 本实验利用DCT和小波两种方法对气圈图像进行处 其集成一个系统即纱线气圈数字图像处理系统，以此 理，其结果如图1和图2所示。 实现用户只需点按按钮即可对图像进行预处理的功 能。 。 1 气圈数字图像预处理方法探析 1．1 图像压缩 图像压缩是为了实现图像的快速传输和大量存储 而产生的，其本质就是在一定的保真度(即不失真)下 对表示图像的数据量进行压缩，也就是在不影响理解 图像特征的基础上通过一定的方法获得比原图像少的 数据量[1]。衡量图像压缩的主要参数是图像压缩率， 它是压缩后的图像数据量与压缩前的图像数据量的比 值[z]。用cR来表示图像压缩率，以，和咒。分别表示压缩 前、压缩后图像所携带的数据量，则cR一咒。／咒。。压缩 比值越大，压缩后的图像文件数据量越小，但同时图像 质量有可能会损失越多。 收稿日期：2013一04一01；修回日期：2013一04一07 基金项目：国家自然科学基金项目“基于运动形态的微细柔体 动态张力非接触在线测量原理与方法研究” loo 200 300 50 100 150 作者简介：郝瑞欣(1986一)，女，在读硕士研究生，主要研究方向为机电控制 第一次压缩图像 第二次压缩图像 及其自动化，E-mail：llrx5216@163．∞m。 *通信作者：梅顺齐(1966一)，男，武汉纺织大学机械工程与自动化学院教 图2小波压缩图像 授，博士生导师，研究方向：机电一体化。 万方数据 ·24· ＼ 纺织科技避展 2013年第3期 由图1可看出，DCT变换后重构出来的图像与原是对图像添加椒盐噪声再去噪，图5中添加了高斯噪 图像视觉上几乎没任何差异，清晰度没有改变，像素大 声、椒盐噪声和随机噪声，然后利用小波进行去噪。