專利名稱：基于機(jī)器視覺的波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級評定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺的波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級評定方法，采用該方法可以準(zhǔn)確計算出按照《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》試驗內(nèi)容規(guī)定的織物易去污等級，以評價波輪式洗衣機(jī)的去污能力。該發(fā)明提出的方法相比于采用易去污等級評級卡評定波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級更加客觀、 準(zhǔn)確，能有效減少測試誤差。
背景技術(shù)：
洗滌易去污等級評定是洗衣機(jī)去污能力重要的評價手段，洗衣機(jī)廠商按照《AATCC Test Methodl30-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》規(guī)定試驗方法和易去污等級評級卡對沾污試樣進(jìn)行洗滌，對洗滌后的試樣進(jìn)行易去污等級評價，進(jìn)而評價洗衣機(jī)的去污能力。在《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method))易去污等級評價樣照中，污漬分為五個等級，分別為Gl到G5級。其中，Gl級為污漬最嚴(yán)重等級，G5為沒有油污污染的試樣等級。采用《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》樣照進(jìn)行人工評價帶有較大的主觀性，不同測評人員之間存在明顯差異。該發(fā)明提出的方法相比于采用易去污等級評級卡評定織物易去污等級更加客觀、準(zhǔn)確，能有效減少測試誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺的波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級評定方法，實現(xiàn)同一條件下波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級的精細(xì)客觀評定?；跈C(jī)器視覺的波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級評定方法將通過硬件部分和軟件部分協(xié)作實現(xiàn)，硬件部分應(yīng)可以實現(xiàn)沾污織物試樣圖像的高精度獲取，軟件部分可以現(xiàn)實圖像的獲取、保存、裁剪，以及圖像的灰度特征統(tǒng)計和易去污等級評定。在該方法中，首先計算出《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》所提供的易去污5等級樣照圖像的灰度特征差分曲線，由差分曲線中的最大值和最小值位置確定污漬的中心區(qū)域。計算污漬中心區(qū)域的灰度統(tǒng)計值，并采用曲線擬合方法計算出各易去污等級的灰度統(tǒng)計值和易去污等級之間的等級評定函數(shù)。然后，按照《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》制作油污污染布試樣，并對污染布試樣采用家用波輪式洗衣機(jī)洗滌。對洗滌后的試樣晾干，并采集試樣圖像，由試樣圖像的灰度統(tǒng)計特征差分曲線確定的污漬的中心區(qū)域。計算洗滌后試樣的污漬中心區(qū)域的灰度特征值，并代入等級評定函數(shù)，計算試樣易去污等級。 避免人工測量的誤差。硬件部分應(yīng)可以實現(xiàn)沾污織物試樣及試樣洗滌后圖像的高精度獲取，它主要由工業(yè)視頻套件(1)、光源O)、數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線(3)、計算機(jī)主機(jī)0)、顯示器(5)、光源控制器 (6)、以及試樣放置、工業(yè)視頻套件和光源安裝用的試樣臺(7)。工業(yè)視頻套件(1)由面陣彩色CCD相機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸線和采集卡組成，是沾污織物試樣及試樣洗滌后圖像采集的關(guān)鍵器件。其中，面陣CCD分辨率為2048X2048像素。光源( 和光源控制器(6)配合使用，滿足沾污織物試樣及試樣洗滌后圖像采集時，試樣表面亮度要求。光源控制器(6)可以調(diào)節(jié)光源的亮度。其中，光源( 應(yīng)為LED條形光源，成對使用，光源長度為60厘米，單個光源內(nèi)LED排數(shù)為6排。軟件部分是一種計算機(jī)程序，可以與硬件部分配合使用，獲取試樣圖像，并計算出沾污織物試樣洗滌后易去污等級。


在附圖中示意性地給出了本發(fā)明技術(shù)實施方式的主要示例，其中， 1，《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method))易去污等級評價樣照；圖2，采用波輪式洗衣機(jī)對沾污織物試樣進(jìn)行1到5次洗滌之后圖像；圖3，硬件機(jī)構(gòu)部分組成示意圖；圖4，軟件部分主要功能示意圖。
具體實施例方式首先計算《AATCCTest Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》所提供的易去污5等級樣照圖像(如圖1所示)的灰度特征差分曲線，由差分曲線中的最大值和最小值位置確定污漬的中心區(qū)域。計算污漬中心區(qū)域的灰度統(tǒng)計值，并采用曲線擬合方法計算出各易去污等級的灰度統(tǒng)計值和易去污等級之間的等級評定函數(shù)。當(dāng)以污漬中心區(qū)域的平均亮度值作為灰度統(tǒng)計特征值與灰度等級之間進(jìn)行函數(shù)擬合時，可得到公式(1)Y = 9. 8870X-4. 3217(1)在公式(1)中，X為污漬中心區(qū)域的平均亮度值，Y為沾污織物試樣的易去污等級。 在對洗滌后的沾污試樣進(jìn)行易去污等級計算過程中Y值可能為小數(shù)值，在程序中對Y值保留一位小數(shù)。如果小數(shù)位數(shù)值小于0. 4舍去，保留整數(shù)位；大于0. 6的整數(shù)位進(jìn)1，小數(shù)位數(shù)值在0. 4和0. 6之間時取為0. 5，即采用公式(1)進(jìn)行等級評定時允許有0. 5級、1. 5級、 2. 5級、3. 5級和4. 5級。按照《AATCCTest Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》要求制作沾污織物試樣，確定洗滌測試條件，制定試驗測試方案。其中，每塊沾污織物試樣在洗滌前都采用圖3所示機(jī)器視覺系統(tǒng)拍照。沾污織物試樣在每次洗滌后后自然晾干，并采用熨斗燙平后采用圖3所示機(jī)器視覺系統(tǒng)再次拍照。對拍照后的圖像計算其亮度差分曲線，由差分曲線中的最大值和最小值位置確定污漬的中心區(qū)域。計算污漬中心區(qū)域的亮度平均值代入公式(1)計算試樣的易去污等級。在測試方案中，選擇家用波輪式洗衣機(jī)，洗滌時間12分鐘，溫度為30度，同一規(guī)格沾污試樣塊數(shù)為2塊，負(fù)載類型參見《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release Oily Stain Release Method》中的第 8 部分。根據(jù)《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》的第6、7和8部分確定試樣規(guī)格、沾污方法和洗滌方法。圖2所示圖像分別是同一規(guī)格的沾污織物試樣采用某品牌家用波輪式洗衣機(jī)洗滌1至5次后易去污效果，其中左下角數(shù)據(jù)為每次洗滌后該波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級。采用波輪式洗衣機(jī)對圖2所示試樣進(jìn)行1到5此洗滌后，以人工方法評定和基于該發(fā)明的機(jī)器視覺方法評定的該洗衣機(jī)的洗滌易去污等級如表1所示。
表1波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級
權(quán)利要求
1.一種基于機(jī)器視覺的波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級評定方法將通過硬件部分和軟件部分協(xié)作實現(xiàn)，硬件部分應(yīng)可以實現(xiàn)沾污織物試樣和沾污織物試樣洗滌后圖像的高精度獲取，它主要由工業(yè)視頻套件(1)、光源O)、數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線(3)、計算機(jī)主機(jī)0)、顯示器 (5)、光源控制器(6)、以及試樣放置、工業(yè)視頻套件和光源安裝用的試樣臺(7)。軟件部分可以現(xiàn)實圖像的獲取、保存、裁剪，以及圖像的紋理特征提取和波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級評定參數(shù)的計算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，工業(yè)視頻套件(1)應(yīng)至少包括面陣彩色C⑶相機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸線和采集卡。其中，面陣C⑶分辨率不小于2048X2048像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，光源( 和光源控制器C3)配合使用，應(yīng)滿足洗滌磨損布試樣圖像采集時，試樣表面亮度要求。光源控制器(6)應(yīng)可以調(diào)節(jié)光源的亮度。其中，光源( 應(yīng)為 LED條形光源，成對使用，光源長度不小于50厘米，單個光源內(nèi)LED不少于4排。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，計算機(jī)主機(jī)(4)應(yīng)配有工業(yè)視頻套件圖像采集卡插槽或接口，至少可以通過VGA接口、DVI接口、USB接口、1394接口或PCI插槽、PCI-E插槽、ISA插槽、AGP 插槽中的一種方式將圖像采集卡與計算機(jī)主板相連接，實現(xiàn)圖像的采集和顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求4，工業(yè)視頻套件(1)和計算機(jī)主機(jī)(4)應(yīng)與顯示器(5) 通過數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線C3)相互連接，其中，顯示器( 應(yīng)為彩色顯示器，能顯示RGB彩色圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求5，在硬件系統(tǒng)中，至少有兩根數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線0)，可以分別實現(xiàn)圖像從工業(yè)視頻套件(1)到計算機(jī)主機(jī)，和圖像信息從計算機(jī)主機(jī)(4)到顯示器 (5)的傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，硬件部分應(yīng)包括試樣臺(7)，其可以用于安裝工業(yè)視頻套件(1)和光源O)，以及放置需要拍照的沾污織物及其洗滌后試樣。其中，放置試樣部分的試樣臺為正方形，尺寸應(yīng)不小試樣面積的3倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺的波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級評定方法，首先計算《AATCC Test Method 130-2000 Soil ReleaseOily Stain Release Method》所提供的易去污5等級樣照圖像的灰度特征差分曲線，由差分曲線中的最大值和最小值位置確定污漬的中心區(qū)域。計算污漬中心區(qū)域的灰度統(tǒng)計值，并采用曲線擬合方法計算出各易去污等級的灰度統(tǒng)計值和易去污等級之間的等級評定函數(shù)。然后，按照《AATCC Test Method 130-2000 Soil ReleaseOily Stain Release Method》制作油污污染布試樣，并對污染布試樣采用家用波輪式洗衣機(jī)洗滌。對洗滌后的試樣晾干，并采集試樣圖像，由試樣圖像的灰度統(tǒng)計特征差分曲線確定的污漬的中心區(qū)域。計算洗滌后試樣的污漬中心區(qū)域的灰度特征值，并代入等級評定函數(shù)，計算波輪式洗衣機(jī)洗滌易去污等級。
文檔編號G01M99/00GK102494914SQ201110407209
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者劉建立, 沈菁, 高衛(wèi)東 申請人:江南大學(xué)