本發(fā)明涉及紗線質(zhì)量預(yù)測領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法。

背景技術(shù)：

1、高強(qiáng)度紗線通常用于制造高品質(zhì)的紡織品，如高檔服裝、汽車座椅、航空航天材料等。高強(qiáng)度紗線由多根絲線組成，在生產(chǎn)過程中，需要利用相應(yīng)的設(shè)備將多根絲線捻成一股，絲線并捻的質(zhì)量對紗線的質(zhì)量具有較大的影響，因此需要對絲線并捻的過程進(jìn)行檢測。

2、公開號(hào)為cn115035024a的專利申請文件公開了基于圖像處理的紗線并捻質(zhì)量評估方法，該方法采集紗線牽引區(qū)的紗線曲線圖像，判斷紗線的牽引異常類型，以結(jié)合距離方差得到紗線曲線的牽引異常評價(jià)指標(biāo)；根據(jù)紗線并捻區(qū)中的關(guān)鍵點(diǎn)獲取并捻紗線圖像，由并捻紗線圖像中的中心線區(qū)域上的像素點(diǎn)的灰度值獲取并捻紗線的整體松緊度評價(jià)指標(biāo)；結(jié)合牽引異常評價(jià)指標(biāo)和整體松緊度評價(jià)指標(biāo)得到紗線并捻質(zhì)量評估指標(biāo)，根據(jù)紗線并捻質(zhì)量評估指標(biāo)實(shí)時(shí)調(diào)控紡紗機(jī)的搖架壓力。

3、在紗線并捻過程中，紗線的質(zhì)量狀況受到多方面的影響，例如紗線并捻時(shí)絲線的拉力、絲線的移動(dòng)速度，以及外界環(huán)境的風(fēng)力影響，微小的風(fēng)力促使絲線拉伸變形以及絲線震蕩從而影響紗線的質(zhì)量，而上述方案僅涉及了對紗線的牽引異常進(jìn)行評價(jià)，沒有考慮紗線并捻時(shí)其它因素的影響，采用單一因素對紗線質(zhì)量的評價(jià)，從而導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決采用單一因素對紗線質(zhì)量的評價(jià)導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性較低的問題，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法。

2、本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，包括：

3、采集絲線捻絲時(shí)的圖像，獲得各個(gè)圖像絲線的輪廓線，連接絲線的輪廓線上兩點(diǎn)形成基準(zhǔn)線，所述圖像包括實(shí)時(shí)圖像和歷史時(shí)刻圖像；

4、利用基準(zhǔn)線和輪廓線獲得絲線的橫向偏離值和縱向偏離值，將橫向偏離值和縱向偏離值的乘積與預(yù)先獲得的質(zhì)量值之比作為第一評價(jià)值；

5、在圖像上構(gòu)建分割線，分割線與基準(zhǔn)線相交形成多條參考線；

6、基于實(shí)時(shí)圖像中的參考線與歷史時(shí)刻圖像中的參考線長度的差值獲得第二評價(jià)值，基于實(shí)時(shí)圖像中的任意兩個(gè)參考線長度的比值獲得第三評價(jià)值；

7、將第一評價(jià)值、第二評價(jià)值、第三評價(jià)值以及實(shí)時(shí)采集的拉絲速度、絲線拉力值輸入至訓(xùn)練好的時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型，對紗線質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測；

8、其中，將輪廓線上的點(diǎn)與基準(zhǔn)線的垂直距離的最大值作為橫向偏離值，將最大距離值對應(yīng)的點(diǎn)記作偏離點(diǎn)；將偏離點(diǎn)在基準(zhǔn)線上的投影點(diǎn)與預(yù)先獲取的基準(zhǔn)點(diǎn)的距離作為縱向偏離值。

9、本發(fā)明在獲取第一評價(jià)值的過程中，綜合考慮了在并捻時(shí)絲線受到外力的影響絲線輪廓發(fā)生的偏離，同時(shí)通過采集并捻時(shí)的拉絲速度、絲線拉力值以及通過獲取第一評價(jià)值、第二評價(jià)值、第三評價(jià)值實(shí)現(xiàn)對紗線質(zhì)量的預(yù)測，通過多因素實(shí)現(xiàn)對紗線質(zhì)量的預(yù)測，提高了紗線質(zhì)量預(yù)測時(shí)的準(zhǔn)確性。

10、優(yōu)選地，所述采集絲線捻絲時(shí)的圖像，獲得各個(gè)絲線的輪廓線，連接絲線的輪廓線上兩點(diǎn)形成基準(zhǔn)線，其方法為：

11、將圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，利用中值濾波去除噪聲；

12、使用大津閾值分割灰度圖像，得到絲線的輪廓線；

13、將輪廓線上距離最遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)，作為該絲線的起始點(diǎn)與終止點(diǎn)，其中終止點(diǎn)位于起始點(diǎn)的下方；

14、連接起始點(diǎn)和終止點(diǎn)，得到絲線的基準(zhǔn)線。

15、利用輪廓線上的點(diǎn)構(gòu)建基準(zhǔn)線，便于計(jì)算第二評價(jià)值和第三評價(jià)值。

16、優(yōu)選地，所述第二評價(jià)值的計(jì)算方法為：

17、在灰度圖像上沿水平方向設(shè)置至少一條分割線；

18、分割線與多條絲線相交使分割線形成多條第一參考線；

19、實(shí)時(shí)采集的圖像中的第一參考線與歷史時(shí)刻圖像中的第一參考線一一對應(yīng)，將兩條相對應(yīng)的第一參考線的長度求差，獲得多個(gè)差值；

20、將多個(gè)差值的絕對值求和作為第二評價(jià)值。

21、通過實(shí)時(shí)采集的圖像與歷史時(shí)刻的圖像相對比獲得第二評價(jià)值，能夠更好地了解絲線輪廓相對于歷史時(shí)刻圖像的偏離程度，便于對紗線并捻時(shí)的質(zhì)量預(yù)測。

22、優(yōu)選地，所述第三評價(jià)值的計(jì)算方法為：

23、所述第三評價(jià)值的計(jì)算方法為：

24、將相鄰的兩根絲線記作一組基準(zhǔn)線；

25、在灰度圖像上沿水平方向設(shè)置兩條分割線，使分割線與每組絲線均具有交點(diǎn)；

26、沿分割線方向或絲線方向連接兩個(gè)交點(diǎn)形成多條第二參考線；

27、計(jì)算任意兩條第二參考線長度的比值，得到多個(gè)比值，將多個(gè)比值兩兩求差獲得多個(gè)差值，將多個(gè)差值的絕對值之和記作中間值，一組絲線對應(yīng)一個(gè)中間值；

28、將多組絲線對應(yīng)的多個(gè)中間值之和記作第三評價(jià)值。

29、通過對第二參考線的長度分析獲得第三評價(jià)值，能夠獲得絲線輪廓的實(shí)時(shí)變化程度，便于對紗線并捻時(shí)的質(zhì)量預(yù)測。

30、優(yōu)選地，所述質(zhì)量值的獲取方法為，對絲線進(jìn)行拉力測試，將絲線斷裂時(shí)對應(yīng)的拉力值記作質(zhì)量值。

31、通過采集絲線承受的極限拉力值，便于與絲線并捻時(shí)的拉力值相對比，從而為預(yù)測紗線的質(zhì)量提供依據(jù)。

32、優(yōu)選地，所述時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練方法為：

33、獲取同一時(shí)刻下的第一評價(jià)值、第二評價(jià)值、第三評價(jià)值、拉絲速度和絲線拉力值，對同一時(shí)刻內(nèi)的數(shù)據(jù)設(shè)置一個(gè)標(biāo)簽，所述標(biāo)簽為質(zhì)量等級；

34、將獲取的數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的標(biāo)簽輸入至?xí)r序網(wǎng)絡(luò)模型中進(jìn)行訓(xùn)練；

35、計(jì)算輸出的紗線質(zhì)量等級與下一時(shí)刻的實(shí)際絲線質(zhì)量等級之間的交叉熵?fù)p失函數(shù)；

36、用梯度下降法調(diào)整模型參數(shù)以最小化預(yù)測值與真實(shí)值之間的誤差；

37、迭代調(diào)整時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)，直至交叉熵?fù)p失函數(shù)小于設(shè)定值或達(dá)到預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)，得到訓(xùn)練好的時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型。

38、優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)線的中點(diǎn)。

39、優(yōu)選地，所述時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型為長短記憶網(wǎng)絡(luò)模型。

40、本發(fā)明具有以下有益效果：

41、利用時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型對紗線質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測，在預(yù)測過程中綜合考慮紗線并捻過程中絲線的拉力、絲線運(yùn)行速度、絲線輪廓相對于歷史時(shí)刻的偏離程度、絲線輪廓實(shí)時(shí)變化程度，通過多個(gè)因素綜合分析預(yù)測紗線的質(zhì)量，提高了紗線質(zhì)量預(yù)測的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，其特征在于，所述采集絲線捻絲時(shí)的圖像，獲得各個(gè)絲線的輪廓線，連接絲線的輪廓線上兩點(diǎn)形成基準(zhǔn)線，其方法為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，其特征在于，所述第二評價(jià)值的計(jì)算方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，其特征在于，所述第三評價(jià)值的計(jì)算方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，其特征在于，所述質(zhì)量值的獲取方法為，對絲線進(jìn)行拉力測試，將絲線斷裂時(shí)對應(yīng)的拉力值記作質(zhì)量值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，其特征在于，所述時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練方法為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)線的中點(diǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，其特征在于，所述時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型為長短記憶網(wǎng)絡(luò)模型。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及紗線質(zhì)量預(yù)測領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度紗線質(zhì)量預(yù)測方法，包括：采集絲線捻絲時(shí)的圖像，獲得各個(gè)絲線的輪廓線，連接絲線的輪廓線上兩點(diǎn)形成基準(zhǔn)線；將橫向偏離值和縱向偏離值的乘積與預(yù)先獲得的質(zhì)量值之比作為第一評價(jià)值；在圖像上構(gòu)建分割線，分割線與基準(zhǔn)線相交形成多條參考線；基于實(shí)時(shí)圖像中的參考線與歷史時(shí)刻圖像中的參考線長度的差值獲得第二評價(jià)值，基于實(shí)時(shí)圖像中的參考線長度的比值獲得第三評價(jià)值；將第一評價(jià)值、第二評價(jià)值、第三評價(jià)值以及實(shí)時(shí)采集的拉絲速度、絲線拉力值輸入至訓(xùn)練好的時(shí)序網(wǎng)絡(luò)模型，對紗線質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測。本發(fā)明通過多個(gè)因素綜合分析預(yù)測紗線的質(zhì)量，提高了紗線質(zhì)量預(yù)測的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：趙耀斌,王安發(fā),張秀成
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西帛宇紡織有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19