本技术涉及锦纶长丝生产的领域，尤其是涉及一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备及方法。
背景技术：
1、目前，为了提高锦纶长丝的强度和收缩差别化，通常采用不同温度、多次牵伸的方式生产锦纶长丝。
2、具体来说，也就是锦纶长丝挤出后，通过设置温度逐渐升高的多组拉伸辊对长丝进行多次牵拉，试验表明，这样不同温度多次拉伸的方式能够有效提升锦纶长丝的强度。
3、而多次牵拉的过程中，若任一加热拉伸辊的出现故障导致锦纶长丝牵拉时温度不均，则会导致牵拉出的锦纶长丝直径不均，影响锦纶长丝的生产质量。因此，需要在生产过程中对锦纶长丝在拉伸过程中的直径进行监控。
4、尽管能够通过现有的计算机图像技术，通过采集牵拉过程中的锦纶长丝图像，并通过边缘检测、边缘强化等技术识别出锦纶长丝的边缘，再进一步根据识别出的边缘确定锦纶长丝的直径，从而确定锦纶长丝的牵拉状态是否正常，但这样的方式难以满足生产线监控的需求。
技术实现思路
1、为了提高生产线上确定锦纶长丝的牵拉状态的速度，本技术提供一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备及方法。
2、本技术提供的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备采用如下的技术方案：
3、一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备，包括设置于待监测长丝下方的背景对比板、工业相机、红外相机和与控制器；
4、所述红外相机用于获取加热辊的红外图像；
5、多个所述工业相机分别用于获取所述待监测长丝的不同监测区域的多张监测图像；
6、所述控制器用于根据所述红外图像确定所述加热辊的温度是否均匀，并在确定所述加热辊的温度不均的情况下，基于所述多张监测图像的滑动窗口中长丝像素的占比确定所述长丝的牵伸状态；否则，基于所述多张监测图像的滚动窗口中长丝像素的占比确定所述长丝的牵伸状态。
7、通过采用上述技术方案，设置红外相机与控制器，确定每组加热辊处是否温度不均，通过背景对比板提高每张监测图像中长丝像素与背景像素的区分程度，便于对长丝的识别；通过工业相机与控制器，确定长丝在每组加热辊的输入和输出位置的牵伸状态，从而确定锦纶长丝是否出现牵伸不均的现象，进而提高锦纶长丝的生产质量。
8、优选的，控制器具体用于：
9、获取所述红外图像中加热辊对应区域的第一灰度图像；
10、沿所述加热辊的加热单元的排列延伸方向将所述第一灰度图像划分为多张第二灰度图像；
11、根据预先确定的灰度值与温度之间的对应关系，确定每张所述第二灰度图像对应的温度；
12、在任一所述第二灰度图像对应的温度与所述加热辊的工作温度之间的差值大于预设阈值的情况下，确定所述加热辊的温度不均；否则，确定所述加热辊温度均匀。
13、通过采用上述技术方案，预先通过多次试验确定本场景中灰度值与温度之间的对应关系，从而基于每张第二灰度图像的灰度值确定每张第二灰度图像对应的温度，从而根据每张第二灰度图像对应的温度表征加热辊不同加热区域的温度，以判断加热辊是否出现温度不均。
14、优选的，所述第二灰度图像与所述加热单元对应划分，所述控制器具体用于：
15、获取每张所述第二灰度图像的平均灰度值；
16、根据所述预先确定的灰度值与温度之间的对应关系，以及每张所述第二灰度图像的平均灰度值，确定每张所述第二灰度图像对应的温度。
17、通过采用上述技术方案，能够使每张第二灰度图像表征每个加热单元的温度，且在任一加热单元出现故障导致温度变化的情况下，能基于该加热单元对应的第二灰度图像准确体现温度变化。。
18、优选的，所述控制器具体用于：
19、确定所述每张监测图像的灰度图像的每个滚动窗口中第一类像素点和第二类像素点的数量，其中，将所述背景对比板对应的像素点作为第一类像素点，将其他像素点作为第二类像素点；
20、根据所述每张监测图像的灰度图像中每个滚动窗口内第二类像素占与其对应的滚动窗口内所有像素点的第一比例、所述每张监测图像的灰度图像中多个滚动窗口对应的第一比例的变化率确定所述长丝的牵伸状态。
21、通过采用上述技术方案，根据每个滚动窗口中，第二类像素点占每个滚动窗口中总像素点的第一比例表征长丝在该滚动窗口中的宽度；通过每张监测图像的多个滚动窗口中第一比例的变化率表征长丝牵伸变化状态是否均匀，进而通过第一比例和第一比例的变化率确定长丝的牵伸状态。
22、优选的，所述控制器具体用于：
23、对于所述每张监测图像的灰度图像，若其任一所述滚动窗口的第一比例与预设比例阈值的偏差大于第一预设值，则确认所述长丝牵伸状态不均；
24、对于所述每张监测图像的灰度图像，若其所述多个滚动窗口对应的第一比例的变化率与预设变化率阈值的偏差大于第二预设值，则确认所述长丝牵伸状态不均；
25、否则，确认所述长丝牵伸状态均匀。
26、通过采用上述技术方案，对于每张监测图像的灰度图像，若其任一滚动窗口的第一比例于预设比例阈值的偏差大于第一预设值，则表示该区域的长丝宽度出现变化，也就表示了长丝牵伸状态不均；对于每张监测图像的灰度图像，若其多个滚动窗口对应的第一比例的变化率与预设变化率阈值的偏差大于第二预设值，则确认长丝牵伸状态不均。
27、优选的，所述控制器具体用于：
28、对于所述每张监测图像的灰度图像，获取其相邻两滚动窗口的第一比例的差值；
29、对确定的多个所述差值进行拟合，得到每张监测图像的灰度图像的拟合函数，将所述拟合函数的斜率确定为所述第一比例的变化率。
30、通过采用上述技术方案，基于第一比例快速确定了第一比例的变化率。
31、优选的，所述控制器具体用于：
32、确定所述每张监测图像的灰度图像的每个滑动窗口中第三类像素点和第四类像素点的数量，其中，将所述背景对比板对应的像素点作为第三类像素点，将其他像素点作为第四类像素点；
33、根据所述每张监测图像的灰度图像中每个滚动窗口内第三类像素占与其对应的滚动窗口内所有像素点的第二比例、所述每张监测图像的灰度图像中多个滑动窗口对应的第二比例的变化率确定所述长丝的牵伸状态。
34、通过采用上述技术方案，在对每张监测图像的处理中，实用滚动窗口代替滑动窗口，从而增大了处理过程的计算量，但提高的处理过程的精度。
35、第二方面，本技术提供的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产方法采用如下的技术方案：
36、通过红外相机获取加热辊的红外图像；
37、通过多个工业相机分别获取所述待监测长丝的不同监测区域的多张监测图像；
38、通过控制器根据所述红外图像确定所述加热辊的温度是否均匀，并在确定所述加热辊的温度不均的情况下，基于所述多张监测图像的滑动窗口中长丝像素的占比确定所述长丝的牵伸状态；否则，基于所述多张监测图像的滚动窗口中长丝像素的占比确定所述长丝的牵伸状态。
39、优选的，所述通过控制器根据所述红外图像确定所述加热辊的温度是否均匀的步骤，具体包括：
40、获取所述红外图像中加热辊对应区域的第一灰度图像；
41、沿所述加热辊的加热单元的排列延伸方向将所述第一灰度图像划分为多张第二灰度图像；
42、根据预先确定的灰度值与温度之间的对应关系，确定每张所述第二灰度图像对应的温度；
43、在任一所述第二灰度图像对应的温度与所述加热辊的工作温度之间的差值大于预设阈值的情况下，确定所述加热辊的温度不均；否则，确定所述加热辊温度均匀。
44、优选的，所述根据预先确定的灰度值与温度之间的对应关系，确定每张所述第二灰度图像对应的温度的步骤，具体包括：
45、获取每张所述第二灰度图像的平均灰度值；
46、根据所述预先确定的灰度值与温度之间的对应关系，以及每张所述第二灰度图像的平均灰度值，确定每张所述第二灰度图像对应的温度。
47、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
48、1.利用每个滚动窗口中，第二类像素点占每个滚动窗口中总像素点的第一比例表征长丝在该滚动窗口中的宽度；通过每张监测图像的多个滚动窗口中第一比例的变化率表征长丝牵伸变化状态是否均匀，进而通过第一比例和第一比例的变化率确定长丝的牵伸状态；
49、2.借助预先多次试验确定本场景中灰度值与温度之间的对应关系，从而基于每张第二灰度图像的灰度值确定每张第二灰度图像对应的温度，从而根据每张第二灰度图像对应的温度表征加热辊不同加热区域的温度，以判断加热辊是否出现温度不均；
50、3.通过控制器根据对加热辊温度监测，在确定加热辊温度均匀的情况下，使用检测速度更快的方式确定锦纶长丝的牵伸状态；在确定加热辊温度不均的情况下，使用检测精度更高的方式确定锦纶长丝的牵伸状态，从而在检测精度与检测速度间取得平衡，更好的应用于锦纶长丝的生产。
1.一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备，其特征在于：包括设置于待监测长丝下方的背景对比板(4)、工业相机(3)、红外相机(2)和与控制器；
2.根据权利要求1所述的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备，其特征在于，所述控制器具体用于：
3.根据权利要求2所述的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备，其特征在于：所述第二灰度图像与所述加热单元对应划分，所述控制器具体用于：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备，其特征在于，所述控制器具体用于：
5.根据权利要求4所述的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备，其特征在于，所述控制器具体用于：
6.根据权利要求5所述的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备，其特征在于，所述控制器具体用于：
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产设备，其特征在于，所述控制器具体用于：
8.根据权利要求1所述的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产方法，其特征在于：所述通过控制器根据所述红外图像确定所述加热辊(1)的温度是否均匀的步骤，具体包括：
10.根据权利要求1所述的一种高强度低收缩差别化锦纶长丝生产方法，其特征在于：所述根据预先确定的灰度值与温度之间的对应关系，确定每张所述第二灰度图像对应的温度的步骤，具体包括：
