專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織領(lǐng)域，尤其是一種基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在經(jīng)編機(jī)編制布匹的過(guò)程中，紗線(xiàn)發(fā)生斷裂后會(huì)出現(xiàn)布匹疵點(diǎn)，該類(lèi)型的疵點(diǎn)是評(píng)價(jià)經(jīng)編布匹質(zhì)量的等級(jí)的最主要參數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，輔助檢測(cè)技術(shù)主要以激光模式和光電感測(cè)陣列掃描式為主。其檢測(cè)原理為(1)激光模式在織布機(jī)上相對(duì)地安裝一對(duì)激光二極管發(fā)射器和接收器，使激光光線(xiàn)橫掠布匹表面，激光光線(xiàn)與布匹的走向垂直。疵點(diǎn)發(fā)生時(shí)，對(duì)應(yīng)會(huì)有紗線(xiàn)發(fā)生斷裂，當(dāng)紗線(xiàn)被拉斷時(shí)，在鼓風(fēng)機(jī)和導(dǎo)氣管路產(chǎn)生的氣流作用下，紗線(xiàn)會(huì)飄入激光線(xiàn)從而干擾光線(xiàn)，產(chǎn)生光線(xiàn)的微小干擾，光敏器件和后續(xù)電路通過(guò)捕捉這種干擾完成一次疵點(diǎn)檢測(cè)。該模式的檢測(cè)率一般在50% — 60%左右，且對(duì)針織后的斷線(xiàn)疵 點(diǎn)檢測(cè)無(wú)能為力。(2)掃描模式米用16—64個(gè)光電管的集成陣列，使該陣列與布匹表面相隔8 — IOcm處垂直于布匹方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，光電管陣列從有限的區(qū)域內(nèi)(約5*8cm2)獲取布匹表面光線(xiàn)的明暗信息，通過(guò)數(shù)字處理器系統(tǒng)判斷紗線(xiàn)是否發(fā)生斷裂從而產(chǎn)生疵點(diǎn)。該模式的檢測(cè)率在80% — 85%左右，對(duì)布匹兩端的疵點(diǎn)檢出率較低。上述兩種模式裝備功耗大，其輔助設(shè)備安裝復(fù)雜、維護(hù)工作量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，特指一種紡織領(lǐng)域坯布經(jīng)編時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)是否有疵點(diǎn)的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)及方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案這種基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，包括橫梁裝置、照明裝置和工業(yè)相機(jī)、工控主機(jī)、顯控屏和報(bào)警指示模塊，橫梁裝置安裝在經(jīng)編機(jī)剛完成的被檢測(cè)坯布的正上方或者斜上方，橫梁裝置用于固定照明裝置和固定圓鋼管，圓鋼管上固定連接有一組工業(yè)相機(jī)；圓鋼管亦固接于組合方鋼橫梁，圓鋼管用于固定工業(yè)相機(jī)夾具以構(gòu)成工業(yè)相機(jī)陣列，工業(yè)相機(jī)陣列對(duì)稱(chēng)放置。圓鋼管1-5由單位長(zhǎng)度為Im的短管組成，工業(yè)相機(jī)1-6的個(gè)數(shù)根據(jù)坯布寬度的需求來(lái)確定。所述顯控屏與工控主機(jī)相連，在設(shè)置狀態(tài)時(shí)通過(guò)顯控屏設(shè)置系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)能夠觀測(cè)疵點(diǎn)形態(tài)及發(fā)生疵點(diǎn)的區(qū)域；所述報(bào)警指示模塊包括報(bào)警指示燈和LED信息指示面板，報(bào)警指示燈能在疵點(diǎn)發(fā)生時(shí)以聲光信號(hào)的形式警示操作人員，而LED信息指示面板指示機(jī)器檢測(cè)是否正常運(yùn)行或疵點(diǎn)發(fā)生的區(qū)域位置。所述橫梁裝置、照明裝置和工業(yè)相機(jī)的外部安裝有用于防塵、防靜電的屏蔽的長(zhǎng)方體外殼，橫梁裝置采用中空的方鋼，方鋼內(nèi)部用于走電纜。所述工業(yè)相機(jī)采用高精度工業(yè)相機(jī)，相機(jī)的圖像傳感器為不低于130萬(wàn)像素以上的面陣CXD或CMOS。根據(jù)工業(yè)相機(jī)的選型精度及圖像精細(xì)度確定工業(yè)相機(jī)離坯布面的距離，通過(guò)調(diào)節(jié)工業(yè)相機(jī)上所掛接的鏡頭焦距，可以得到清晰的坯布面圖像。所述照明裝置由一組線(xiàn)性線(xiàn)性排列的發(fā)光體組成，相鄰的管狀發(fā)光體在被檢測(cè)坯布的照明區(qū)域具有重疊部分，且所有管狀發(fā)光體在被檢測(cè)坯布拼接而形成的照明區(qū)域覆蓋整個(gè)待檢測(cè)區(qū)，，以保證工業(yè)相機(jī)采集的圖像明暗效果均勻。所述工控主機(jī)包括系統(tǒng)電源、工控主板和IO輸入輸出控制板，所述系統(tǒng)電源采用開(kāi)關(guān)電源作為工控主板、工業(yè)相機(jī)和IO輸入輸出控制板的供電裝置；所述工控主板通過(guò)觸發(fā)與控制板進(jìn)行軟件觸發(fā)或脈沖發(fā)生器觸發(fā)使工業(yè)相機(jī)采集圖像，工業(yè)相機(jī)通過(guò)USB、1394或GigE千兆網(wǎng)的傳輸方式向工控主機(jī)上傳觸發(fā)米集的圖像。工控主機(jī)內(nèi)IO輸入輸出模塊與系統(tǒng)中工業(yè)相機(jī)相連構(gòu)成型觸發(fā)連接，連接端口采用光耦隔離，工控主機(jī)根據(jù)軟件算法的配置情況通過(guò)同步觸發(fā)、串行觸發(fā)或無(wú)觸發(fā)軟件自由采集的任一方式控制工業(yè)相機(jī)采集圖像。本發(fā)明所述的這種基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟工控主板通過(guò)疵點(diǎn)識(shí)別圖像處理算法對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，當(dāng)處理結(jié)果中顯示發(fā) 現(xiàn)疵點(diǎn)時(shí)，工控主機(jī)向IO輸入輸出控制板下發(fā)命令，IO輸入輸出控制板根據(jù)命令驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作控制經(jīng)編機(jī)停機(jī)；在經(jīng)編機(jī)處于暫停整經(jīng)狀態(tài)時(shí)，IO輸入輸出控制板連續(xù)捕捉經(jīng)編機(jī)運(yùn)行狀態(tài)并實(shí)時(shí)向工控主板上傳經(jīng)編機(jī)工作狀態(tài)，當(dāng)操作工人處理好疵點(diǎn)后，經(jīng)編機(jī)重新啟動(dòng)時(shí)，工控主板根據(jù)機(jī)器狀態(tài)延時(shí)重啟疵點(diǎn)識(shí)別圖像處理算法，其中延時(shí)的目的是跳過(guò)經(jīng)編機(jī)啟動(dòng)前4秒內(nèi)的非全速不穩(wěn)定狀態(tài)。所述工控主板的檢測(cè)步驟如下機(jī)器開(kāi)啟后，程序隨機(jī)啟動(dòng)，啟動(dòng)后的程序先進(jìn)行初始化，包括系統(tǒng)配置文件的自動(dòng)讀入及圖像內(nèi)存空間的開(kāi)辟；初始化完成后，工控主板通過(guò)IO輸入輸出控制板檢測(cè)經(jīng)編機(jī)是否處于運(yùn)行狀態(tài)，如果經(jīng)編機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，則程序進(jìn)入延時(shí)等待，當(dāng)延時(shí)時(shí)間達(dá)到η秒經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，，η —般設(shè)置為4時(shí)，疵點(diǎn)識(shí)別圖像處理算法啟動(dòng)；圖像處理和分析模塊從各內(nèi)存空間里取出圖像數(shù)據(jù)，采集的原始圖像經(jīng)過(guò)灰度變換、均值濾波的圖像增強(qiáng)過(guò)程使得圖像的疵點(diǎn)增強(qiáng)和背景紋理模糊化；對(duì)經(jīng)過(guò)前處理的圖像采用Niblack方法進(jìn)行局部閾值二值化處理；根據(jù)二值化處理的圖像，利用高級(jí)形態(tài)學(xué)的處理方法去除圖像中的噪聲微粒，粒度分析通過(guò)對(duì)圖像中殘存的粒子進(jìn)行篩選，利用特征值約束法檢測(cè)疵點(diǎn)是否存在；如檢測(cè)結(jié)果為存在，則表示有疵點(diǎn)存在，此時(shí)工控主板需要向IO輸入輸出控制板發(fā)出指令并控制經(jīng)編機(jī)停機(jī)，該過(guò)程表明一輪檢測(cè)結(jié)束；當(dāng)操作員進(jìn)行疵點(diǎn)修復(fù)后，在系統(tǒng)未退出程序時(shí)，檢測(cè)重新進(jìn)入上述描述流程；如檢測(cè)結(jié)果為不存在，則重新進(jìn)行新的圖像采集和判斷。所述的均值化處理采用
區(qū)間展寬；濾波處理采用3x3或5x5的作用核矩陣；閾值分析時(shí)采用NiBlack算法，其作用核宜采用16x8大小矩陣，偏差因子設(shè)置為O. 6 ；選取Background Correction進(jìn)行閾值分析時(shí),核矩陣參數(shù)同Niblack設(shè)置；高級(jí)形態(tài)學(xué)處理采用3x3的核對(duì)Hexa的八角數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行8連通的腐蝕操作；形態(tài)學(xué)處理采用常規(guī)
'O I O"
的開(kāi)、閉運(yùn)算和膨脹、腐蝕操作，核為3x3矩陣，作用方式為O I O ;粒度分析采用疵點(diǎn)高
OI O
度、角度和長(zhǎng)短比的特征作為判斷依據(jù)，當(dāng)算法處理后的疑似疵點(diǎn)滿(mǎn)足粒度分析的參數(shù)設(shè)定時(shí)，則進(jìn)行疵點(diǎn)認(rèn)定和記錄。
更進(jìn)一步的，為避免檢測(cè)的誤報(bào)警和人工操作，程序中設(shè)定報(bào)警/停機(jī)靈敏度，即確認(rèn)次數(shù)調(diào)節(jié)，及手動(dòng)/自動(dòng)切換的功能性按鍵，能夠設(shè)定手動(dòng)模式或者自動(dòng)模式，有利于應(yīng)對(duì)實(shí)際工程中的眾多不確定因素。手動(dòng)模式時(shí)檢測(cè)到疵點(diǎn)時(shí)只報(bào)警不停機(jī)，可以由人工操作決定是否停機(jī)，在自動(dòng)模式下則發(fā)生上述狀況則立即停機(jī)。本發(fā)明有益的效果是本發(fā)明則克服了上述方法的不足，是機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在經(jīng)編疵點(diǎn)檢測(cè)領(lǐng)域的一種新型方法。


圖I經(jīng)編疵點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)示意圖；圖2工控主機(jī)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3軟件程序核心算法流程圖；圖4是整體流程不意圖?！?br> 具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明如圖所示，這種基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，包括橫梁裝置1-3、照明裝置1-2和工業(yè)相機(jī)1-6、工控主機(jī)2-2、顯控屏1-1和報(bào)警指示模塊，橫梁裝置1-3安裝在經(jīng)編機(jī)剛完成的被檢測(cè)坯布1-7的正上方或者斜上方，橫梁裝置1-3用于固定照明裝置1-2和固定圓鋼管1-5，圓鋼管1-5上固定連接有一組工業(yè)相機(jī)1-6 ;所述顯控屏1-1與工控主機(jī)1-2相連，在設(shè)置狀態(tài)時(shí)通過(guò)顯控屏設(shè)置系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)能夠觀測(cè)疵點(diǎn)形態(tài)及發(fā)生疵點(diǎn)的區(qū)域；所述報(bào)警指示模塊包括報(bào)警指示燈和LED信息指示面板，報(bào)警指示燈能在疵點(diǎn)發(fā)生時(shí)以聲光信號(hào)的形式警示操作人員，而LED信息指示面板指示機(jī)器檢測(cè)是否正常運(yùn)行或疵點(diǎn)發(fā)生的區(qū)域位置。橫梁裝置1-3、照明裝置1-2和工業(yè)相機(jī)1-6的外部安裝有用于防塵、防靜電的屏蔽的長(zhǎng)方體外殼，橫梁裝置1-3采用中空的方鋼，方鋼內(nèi)部用于走電纜，其數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)埋入中空的橫梁以保持設(shè)備的簡(jiǎn)潔。所述工控主機(jī)2-2包括系統(tǒng)電源2-1、工控主板2-3和IO輸入輸出控制板2-6，所述系統(tǒng)電源2-1采用開(kāi)關(guān)電源作為工控主板2-3、工業(yè)相機(jī)2-8和IO輸入輸出控制板2-6的供電裝置；所述工控主板2_3通過(guò)觸發(fā)與控制板2-5進(jìn)行軟件觸發(fā)或脈沖發(fā)生器觸發(fā)使工業(yè)相機(jī)2-8采集圖像，工業(yè)相機(jī)
2-8通過(guò)USB、1394或GigE千兆網(wǎng)的傳輸方式向工控主機(jī)2_2上傳觸發(fā)采集的圖像。所述工控主機(jī)中嵌入疵點(diǎn)識(shí)別圖像處理算法，通過(guò)圖像處理算法識(shí)別出經(jīng)編機(jī)當(dāng)前織造過(guò)程中的出布處是否發(fā)生疵點(diǎn)，利用識(shí)別結(jié)果來(lái)確定經(jīng)編機(jī)是否因疵點(diǎn)發(fā)生而停機(jī)；所述經(jīng)編機(jī)控制板能在疵點(diǎn)發(fā)生時(shí)控制經(jīng)編機(jī)停機(jī)，且在經(jīng)編機(jī)啟動(dòng)時(shí)向工控主機(jī)發(fā)送經(jīng)編機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，以支持決定算法的再次啟用；所述觸摸顯控屏與工控主機(jī)相連，在設(shè)置狀態(tài)時(shí)通過(guò)顯控屏設(shè)置系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)可以觀測(cè)疵點(diǎn)形態(tài)及發(fā)生疵點(diǎn)的區(qū)域；所述報(bào)警指示模塊包括報(bào)警指示燈和LED信息指示面板，報(bào)警指示燈能在疵點(diǎn)發(fā)生時(shí)以聲光信號(hào)的形式警示操作人員，而LED信息指示面板指示機(jī)器檢測(cè)是否正常運(yùn)行或疵點(diǎn)發(fā)生的區(qū)域位置。把系統(tǒng)設(shè)備順著經(jīng)編坯布運(yùn)動(dòng)的方向橫架在經(jīng)編機(jī)剛完成的坯布的上方或斜上方，橫梁與坯布運(yùn)動(dòng)方向垂直，作為照明裝置和工業(yè)相機(jī)的安裝載體，照明裝置和工業(yè)相機(jī)均安裝在對(duì)應(yīng)的區(qū)域。所述照明裝置1-2為普通的熒光燈或者通過(guò)直流電源驅(qū)動(dòng)的直流電源，為管狀發(fā)光體，管狀發(fā)光體在被檢測(cè)坯布的照明區(qū)域具有重疊部分，且所有管狀發(fā)光體在被檢測(cè)坯布拼接形成的照明區(qū)域覆蓋整個(gè)待檢測(cè)區(qū)，用于提供被檢測(cè)區(qū)域的較為恒定、均勻、充足的照明光源，該光源根據(jù)不同經(jīng)編機(jī)所織布匹的寬度而不同，設(shè)置的數(shù)量也不同。需要保證相鄰的照明光源接合而成的所照亮的待檢測(cè)區(qū)圖像的亮度具有一致性，及保證工業(yè)相機(jī)所采集的圖像的明暗效果均勻。同時(shí)，所述工業(yè)相機(jī)1-6采用高精度工業(yè)相機(jī)，相機(jī)的圖像傳感器為不低于130萬(wàn)像素以上的面陣CCD或CMOS，要合理選擇攝像頭內(nèi)CCD傳感器靶面的大小，鏡頭的成像精度以及鏡頭的視角，調(diào)整橫梁裝置1-3的高度位置來(lái)設(shè)定 工業(yè)相機(jī)1-6的合理物距，保證系統(tǒng)所需的合適成像面積，該面積的選擇以疵點(diǎn)識(shí)別時(shí)所要求的圖像的精度為出發(fā)點(diǎn)，相機(jī)長(zhǎng)度方向上即坯布的寬度方向保證圖像精度，相機(jī)寬度方向上即坯布紡織走動(dòng)的方向保證疵點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)所能確切識(shí)別的長(zhǎng)度，一般取值在5cm，圖I中待檢測(cè)區(qū)即為該系統(tǒng)工業(yè)相機(jī)1-6圖像米集的目標(biāo)。固定好橫梁并做好相機(jī)調(diào)節(jié)后，通過(guò)線(xiàn)纜把工控主機(jī)的IO輸入輸出控制板和經(jīng)編機(jī)主控電路的啟停繼電器相連，以保證檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)經(jīng)編機(jī)的控制及對(duì)經(jīng)編機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)。在系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，程序進(jìn)行初始化，包括讀入系統(tǒng)配置文件的自動(dòng)讀入及圖像內(nèi)存空間的開(kāi)辟，在觸發(fā)作用或軟件自由采集軟件的軟觸發(fā)的驅(qū)動(dòng)下，各工業(yè)相機(jī)所采集的圖像將被導(dǎo)入所開(kāi)辟的相應(yīng)內(nèi)存空間。接著程序?qū)?jīng)編機(jī)是否在運(yùn)行中進(jìn)行一次判斷，如為否則退出程序，如為是則在經(jīng)過(guò)η秒一般為4秒的延時(shí)等待后開(kāi)始采集圖像，采集到的坯布面圖像被傳輸?shù)焦た刂鳈C(jī)，由工控主機(jī)中嵌入的疵點(diǎn)識(shí)別圖像處理算法進(jìn)行處理，算法對(duì)采集到的圖像進(jìn)行灰度變換、均值濾波的圖像增強(qiáng)過(guò)程使得圖像的疵點(diǎn)增強(qiáng)和背景紋理模糊化；對(duì)經(jīng)過(guò)前處理的圖像采用Niblack方法進(jìn)行局部閾值二值化處理。根據(jù)二值化處理的圖像，利用高級(jí)形態(tài)學(xué)的處理方法去除圖像中的噪聲微粒，粒度分析通過(guò)對(duì)圖像中殘存的粒子進(jìn)行篩選，利用特征值約束法檢測(cè)疵點(diǎn)是否存在。如檢測(cè)結(jié)果為存在，則表示有疵點(diǎn)存在，此時(shí)工控主板2-3需要向IO輸入輸出控制板2-6發(fā)出指令并控制經(jīng)編機(jī)停機(jī)，該過(guò)程表明一輪檢測(cè)結(jié)束。當(dāng)操作員進(jìn)行疵點(diǎn)修復(fù)后，在系統(tǒng)未退出程序時(shí)，檢測(cè)重新進(jìn)入上述描述流程。如檢測(cè)結(jié)果為不存在，則重新進(jìn)行新的圖像采集和判斷。系統(tǒng)配備有顯控操作終端，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)用戶(hù)可以在操作終端觀測(cè)出現(xiàn)疵點(diǎn)的區(qū)域以及設(shè)置參數(shù)，如靈敏度調(diào)節(jié)，報(bào)警/停機(jī)確認(rèn)次數(shù)等，并且停機(jī)確認(rèn)次數(shù)及停機(jī)靈敏度系數(shù)的設(shè)置會(huì)自動(dòng)保證不小于報(bào)警確認(rèn)次數(shù)及報(bào)警靈敏度系數(shù)。設(shè)置方法為選擇界面控制欄中的管理員區(qū)需要密碼進(jìn)行操作。同時(shí)為防止在員工清潔、維護(hù)系統(tǒng)時(shí)等出現(xiàn)誤停機(jī)，終端配備用自動(dòng)、手動(dòng)切換按鈕，在手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如若有疵點(diǎn)被檢測(cè)到，系統(tǒng)的報(bào)警燈會(huì)以聲光信號(hào)的形式警示操作人員已發(fā)現(xiàn)疵點(diǎn)但不發(fā)生停機(jī)，而在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)不僅給出聲光報(bào)警，還會(huì)自動(dòng)地實(shí)時(shí)停止精編機(jī)運(yùn)行。在精編機(jī)以及本系統(tǒng)暫停時(shí)，工控主機(jī)能夠捕捉經(jīng)編機(jī)的啟動(dòng)信號(hào)，在預(yù)定的延時(shí)后，本系統(tǒng)能夠根據(jù)工控主機(jī)捕捉到的信號(hào)再次重新啟動(dòng)。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是包括橫梁裝置(1-3)、照明裝置(1-2)和エ業(yè)相機(jī)(1-6)、エ控主機(jī)(2-2)、顯控屏(1-1)和報(bào)警指示模塊，橫梁裝置(1-3)安裝在經(jīng)編機(jī)剛完成的被檢測(cè)坯布(1-7)的正上方或者斜上方，橫梁裝置(1-3)用于固定照明裝置(1-2)和固定圓鋼管(1-5)，圓鋼管(1-5)上固定連接有一組エ業(yè)相機(jī)(1-6);所述顯控屏(1-1)與エ控主機(jī)(1-2)相連，在設(shè)置狀態(tài)時(shí)通過(guò)顯控屏設(shè)置系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)能夠觀測(cè)疵點(diǎn)形態(tài)及發(fā)生疵點(diǎn)的區(qū)域；所述報(bào)警指示模塊包括報(bào)警指示燈和LED信息指示面板，報(bào)警指示燈能在疵點(diǎn)發(fā)生時(shí)以聲光信號(hào)的形式警示操作人員，而LED信息指示面板指示機(jī)器檢測(cè)是否正常運(yùn)行或疵點(diǎn)發(fā)生的區(qū)域位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是橫梁裝置(1-3)、照明裝置(1-2)和エ業(yè)相機(jī)(1-6)的外部安裝有用于防塵、防靜電的屏蔽的長(zhǎng)方體外売，橫梁裝置(1-3)采用中空的方鋼，方鋼內(nèi)部用于走電纜。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述エ業(yè)相機(jī)(1-6)采用高精度エ業(yè)相機(jī)，相機(jī)的圖像傳感器為不低于130萬(wàn)像素以上的面陣CXD或 CMOS。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述照明裝置(1-2)由ー組線(xiàn)性線(xiàn)性排列的發(fā)光體組成，相鄰的管狀發(fā)光體在被檢測(cè)坯布的照明區(qū)域具有重疊部分，且所有管狀發(fā)光體在被檢測(cè)坯布拼接而形成的照明區(qū)域覆蓋整個(gè)待檢測(cè)區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述エ控主機(jī)(2-2 )包括系統(tǒng)電源(2-1)、エ控主板(2-3 )和IO輸入輸出控制板(2-6 )，所述系統(tǒng)電源(2-1)采用開(kāi)關(guān)電源作為エ控主板(2-3)、エ業(yè)相機(jī)(2-8)和IO輸入輸出控制板(2-6)的供電裝置；所述エ控主板(2-3)通過(guò)觸發(fā)與控制板(2-5)進(jìn)行軟件觸發(fā)或脈沖發(fā)生器觸發(fā)使エ業(yè)相機(jī)(2-8)采集圖像，エ業(yè)相機(jī)(2-8)通過(guò)USBU394或GigE千兆網(wǎng)的傳輸方式向エ控主機(jī)(2-2)上傳觸發(fā)采集的圖像。
6.一種基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括以下步驟エ控主板(2-3)通過(guò)疵點(diǎn)識(shí)別圖像處理算法對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，當(dāng)處理結(jié)果中顯示發(fā)現(xiàn)疵點(diǎn)時(shí)，エ控主機(jī)(2-2)向IO輸入輸出控制板(2-6)下發(fā)命令，IO輸入輸出控制板(2-6 )根據(jù)命令驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作控制經(jīng)編機(jī)(2-7 )停機(jī)；在經(jīng)編機(jī)(2-7 )處于暫停整經(jīng)狀態(tài)吋，IO輸入輸出控制板(2-6)連續(xù)捕捉經(jīng)編機(jī)(2-7)運(yùn)行狀態(tài)并實(shí)時(shí)向エ控主板(2-3)上傳經(jīng)編機(jī)(2-7)工作狀態(tài)，當(dāng)操作工人處理好疵點(diǎn)后，經(jīng)編機(jī)重新啟動(dòng)時(shí)，エ控主板(2-3)根據(jù)機(jī)器狀態(tài)延時(shí)重啟疵點(diǎn)識(shí)別圖像處理算法。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述エ控主板(2-3)的檢測(cè)步驟如下機(jī)器開(kāi)啟后，程序隨機(jī)啟動(dòng)，啟動(dòng)后的程序先進(jìn)行初始化，包括系統(tǒng)配置文件的自動(dòng)讀入及圖像內(nèi)存空間的開(kāi)辟；初始化完成后，エ控主板(2-3)通過(guò)IO輸入輸出控制板(2-6)檢測(cè)經(jīng)編機(jī)是否處于運(yùn)行狀態(tài)，如果經(jīng)編機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，則程序進(jìn)入延時(shí)等待，當(dāng)延時(shí)時(shí)間達(dá)到n秒時(shí)，疵點(diǎn)識(shí)別圖像處理算法啟動(dòng)；圖像處理和分析模塊從各內(nèi)存空間里取出圖像數(shù)據(jù)，采集的原始圖像經(jīng)過(guò)灰度變換、均值濾波的圖像增強(qiáng)過(guò)程使得圖像的疵點(diǎn)增強(qiáng)和背景紋理模糊化；對(duì)經(jīng)過(guò)前處理的圖像采用Niblack方法進(jìn)行局部閾值ニ值化處理；根據(jù)ニ值化處理的圖像，利用高級(jí)形態(tài)學(xué)的處理方法去除圖像中的噪聲微粒，粒度分析通過(guò)對(duì)圖像中殘存的粒子進(jìn)行篩選，利用特征值約束法檢測(cè)疵點(diǎn)是否存在；如檢測(cè)結(jié)果為存在，則表示有疵點(diǎn)存在，此時(shí)エ控主板(2-3)需要向IO輸入輸出控制板(2-6)發(fā)出指令并控制經(jīng)編機(jī)停機(jī)，該過(guò)程表明ー輪檢測(cè)結(jié)束；當(dāng)操作員進(jìn)行疵點(diǎn)修復(fù)后，在系統(tǒng)未退出程序時(shí)，檢測(cè)重新進(jìn)入上述描述流程；如檢測(cè)結(jié)果為不存在，則重新進(jìn)行新的圖像采集和判斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于均值化處理采用
區(qū)間展寬；濾波處理采用3x3或5x5的作用核矩陣；閾值分析時(shí)采用NiBlack算法，其作用核宜采用16x8大小矩陣，偏差因子設(shè)置為0. 6 ;選取Background Correction進(jìn)行閾值分析時(shí),核矩陣參數(shù)同Niblack設(shè)置；高級(jí)形態(tài)學(xué)處理采用3x3的核對(duì)Hexa的八角數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行8連通的腐蝕操作；形態(tài)學(xué)處理采用常規(guī)的開(kāi)、閉 運(yùn)算和膨脹、腐蝕操作，核為3x3矩陣，作用方式為
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于在程序中設(shè)定報(bào)警/停機(jī)靈敏度，即確認(rèn)次數(shù)調(diào)節(jié)，及手動(dòng)/自動(dòng)切換的功能性按鍵，能夠設(shè)定手動(dòng)模式或者自動(dòng)模式，手動(dòng)模式時(shí)檢測(cè)到疵點(diǎn)時(shí)只報(bào)警不停機(jī)，可以由人工操作決定是否停機(jī)，在自動(dòng)模式下則發(fā)生上述狀況則立即停機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的坯布疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，包括橫梁裝置、照明裝置和工業(yè)相機(jī)、工控主機(jī)、顯控屏和報(bào)警指示模塊，橫梁裝置安裝在經(jīng)編機(jī)剛完成的被檢測(cè)坯布的正上方或者斜上方，橫梁裝置用于固定照明裝置和固定圓鋼管，圓鋼管上固定連接有一組工業(yè)相機(jī)；所述顯控屏與工控主機(jī)相連，在設(shè)置狀態(tài)時(shí)通過(guò)顯控屏設(shè)置系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)能夠觀測(cè)疵點(diǎn)形態(tài)及發(fā)生疵點(diǎn)的區(qū)域；所述報(bào)警指示模塊包括報(bào)警指示燈和LED信息指示面板，報(bào)警指示燈能在疵點(diǎn)發(fā)生時(shí)以聲光信號(hào)的形式警示操作人員，而LED信息指示面板指示機(jī)器檢測(cè)是否正常運(yùn)行或疵點(diǎn)發(fā)生的區(qū)域位置。本發(fā)明有益的效果是本發(fā)明則克服了上述方法的不足，是機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在經(jīng)編疵點(diǎn)檢測(cè)領(lǐng)域的一種新型方法。
文檔編號(hào)G01N21/89GK102818809SQ201210324640
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者葉小剛, 李江濤 申請(qǐng)人:杭州瑞利測(cè)控技術(shù)有限公司