1. 引言
粘胶纤维良好的服用性能一直受到人们的青睐，高质量粘胶长丝的市场需求量不断上升，尤其是加入WTO、纺织配额取消之后，国际对高档粘胶长丝的需求量猛增。由于我国的长丝质量达不到国际标准，出口受到限制，其中一个重要原因是由于粘胶长丝单丝不足造成布料染色不均。粘胶长丝数量不足是由于在长丝成丝过程中，喷丝板中部分喷丝孔堵孔造成捻合单丝根数缺少。快速在线检测喷丝板是否堵孔，实时监测单丝数目，可以较好的解决上述问题。
为实现实时监测单丝数目，本文利用机器视觉检测技术，采用外置光源对粘胶长丝照射，由光学系统成像至CCD上，实时采集酸浴内长丝图像，通过IPC工业计算机及图像采集卡获取图像数据，实时显示至监控屏幕上。同时，粘胶长丝图像经过图像增强及阈值分割后，长丝的形态特征被突显出来；用特定的算法识别粘胶长丝并计算出其数目；根据计数结果，判别长丝产品合格与否。
2. 粘胶长丝浴内监测系统研究目标
2.1系统研发目标
⑴ 研究喷丝动态成像系统和照明系统，实现喷丝过程的光学成像；
⑵ 将酸浴中的光学图像转换为方便于人们观测的可视图像；
⑶ 开发图像处理软件系统，实现对粘胶长丝的相关识别和判别计数；
⑷ 保证系统在酸浴中部分结构不受腐蚀影响。
2.2系统技术指标
⑴ 该系统需适应环境指标
酸浴温度：50℃
酸浴深度：400mm
酸浴透明度：400-500mm
酸浴组成：硫酸：130±1g/l
硫酸锌：11±0.5g/l
硫酸钠：260-270g/l
⑵ 喷丝孔径φ0.06-φ0.08mm
⑶ 喷丝孔数18-60
⑷ 单丝检测精确度为97%
⑸ 功能实现：a获取清晰的喷丝图像，具有良好的可视性
b实现计算机图像处理，指示喷丝数量
c喷丝板检测实现计算机管理（编号、数据存储等）
d仪器小型化，便于巡回检测
3. 粘胶长丝浴内监测系统的结构设计
粘胶长丝浴内监测硬件系统主要有以下部分构成：
①系统照明光源
②CCD摄像头
③机械微调装置
④控制柜
⑤电源控制板
⑥图像采集卡
⑦工业计算机
⑧液晶显示器
CCD实时采集接收屏上的图样，输出视频信号。由计算机系统控制的视频采集卡对CCD输出的视频信号进行实时捕捉，显示至监视器屏幕便于实时监控酸浴内喷丝板的工作情况，截取细丝图像，向长丝计数系统输出用于图像分析的图片。工业计算机系统用于监测系统的整体控制，为测试软件的运行提供硬件基础。系统的硬件结构如图3.1所示。
图3.1 粘胶长丝浴内监测系统硬件结构
根据系统技术指标，本系统的控制监视部分要在粘胶长丝酸浴附近工作，其环境温度高，空气潮湿，周围机器振动较大，且有高频信号干扰，条件极为恶劣。为保证监控系统正常工作，工控计算机的选择是极为重要的，本文采用的是研祥工控机，型号为IPC-6806W-E(A3)，其优点是结构紧凑、设计合理、便于扩展外接采集卡；具有较好的抗震、抗干扰、防尘耐高温的特性，能够克服酸浴附近的恶劣条件而稳定工作；满足在线监控与长丝计数算法的运算需求。另外，本系统的成像探头部分要在酸液内工作，需要将系统光源及CCD摄像头密封在耐酸塑料ABS制成的防腐外壳中；为方便粘胶长丝的成像调节，在酸浴外加置了机械微调装置；将采集卡、电压控制板、工业计算机以及液晶显屏封装在控制柜中，实现仪器的小型化，便于循环检测。系统的控制柜和浴内CCD摄像探头与光源机构如图3.2、3.3所示。
图3.2控制柜结构 图3.3 浴内CCD探头与光源机构
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