一種灰度不勻自矯正系統(tǒng)的自動(dòng)驗(yàn)布的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)，尤其涉及一種具有織物疵點(diǎn)自動(dòng)檢測和識(shí)別系統(tǒng)的自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)。其特征是由織物傳動(dòng)系統(tǒng)、光源和成像系統(tǒng)、圖像采集處理與傳輸系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)和灰度不勻自矯正系統(tǒng)組成。本發(fā)明中自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)所安裝的灰度不勻自矯正系統(tǒng)用結(jié)合總體平均值及局部滑動(dòng)平均的思想實(shí)時(shí)快速矯正傳統(tǒng)自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)所存在的灰度不勻，從而減少了傳統(tǒng)驗(yàn)布機(jī)的誤檢率和漏檢率。
【專利說明】一種灰度不勻自矯正系統(tǒng)的自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡織工業(yè)中自動(dòng)驗(yàn)布【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種具有灰度不勻自矯正系統(tǒng)的 自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)，具體來說核心灰度不勻自矯正系統(tǒng)的核心部分采用了一種線陣CCD相機(jī)成像 灰度不勻的快速矯正方法，來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)中線陣CCD相機(jī)所采集的灰度不勻圖像的快 速矯正。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)階段，織物疵點(diǎn)檢測的工作大多是由傳統(tǒng)的人工檢驗(yàn)方式完成，這種方式存在 漏檢率高，檢測結(jié)果波動(dòng)性大，勞動(dòng)生產(chǎn)效率低等弊病，隨著用工成本的不斷升高，對(duì)全自 動(dòng)驗(yàn)布設(shè)備的需求也日益急迫，國外比利時(shí)BARC0、瑞士Uster等公司相繼推出了商業(yè)化的 自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)，但因價(jià)格、品種適用性等原因在國內(nèi)的應(yīng)用并不理想，國內(nèi)也正著手開展這方 面的研究工作，但多以文獻(xiàn)、專利和樣機(jī)等形式體現(xiàn)。目前國內(nèi)的自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)主要由機(jī)架、 擋板、導(dǎo)布系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、成像系統(tǒng)系統(tǒng)等組成。成像系統(tǒng)中相機(jī)多采用像元數(shù)較多的線 陣CCD相機(jī)，所采集的圖像經(jīng)常呈現(xiàn)中間亮兩側(cè)暗的光照不勻現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了后續(xù)的 織物圖像的分析處理等操作，增加了誤檢率和漏檢率。
[0003] 這是因?yàn)樵诟呔群痛笠晥鰣D像采集的需求下，線陣C⑶相機(jī)的成像像元個(gè)數(shù)也 是隨之增多，直接導(dǎo)致了光能到達(dá)成像平面的損失顯著增加，使得CCD相機(jī)的輸出圖像的 灰度存在中間亮兩側(cè)暗的光照不勻現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了后續(xù)的圖像分析處理等操作。因此 對(duì)輸出的灰度不勻的圖像進(jìn)行相應(yīng)的矯正操作顯得非常必要。
[0004] 在實(shí)際應(yīng)用中，如圖2所示，線陣CCD相機(jī)成像像元沿一條直線排列，由于光能損 失，光學(xué)成像系統(tǒng)的成像平面的光軸處能量最大，兩側(cè)光能量損失較大。此時(shí)，即使采用平 行均勻光源照射在物體上，到達(dá)成像平面上的光強(qiáng)度也會(huì)出現(xiàn)因光能損失而分布不均勻的 現(xiàn)象，導(dǎo)致所采集到的圖像灰度值呈現(xiàn)中間亮兩側(cè)較暗的不勻結(jié)果，如圖3所示。
[0005] 目前，對(duì)于線陣C⑶相機(jī)輸出圖像灰度不勻的矯正方法分為兩種：（1)硬件矯正： 對(duì)光照系統(tǒng)進(jìn)行分段調(diào)節(jié)，一般選用可分段調(diào)節(jié)的LED光源對(duì)兩端進(jìn)行光照補(bǔ)償，這種方 法雖不增加額外數(shù)據(jù)處理時(shí)間，但存在自適應(yīng)調(diào)節(jié)差和精度低等不足；（2)軟件矯正：主要 有直方圖均衡化、基于頻域?yàn)V波以及參照標(biāo)樣等矯正方法，這類方法通常需要建立復(fù)雜的 數(shù)學(xué)模型，其相關(guān)參數(shù)也需要事先進(jìn)行標(biāo)定，難以滿足實(shí)際應(yīng)用中高實(shí)時(shí)性和自適應(yīng)等需 求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明為克服上述自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提出了一種線陣CCD相機(jī) 圖像灰度不勻快速矯正系統(tǒng)，其核心部分是采用了一種線陣CCD相機(jī)圖像灰度不勻快速矯 正方法。該方法操作簡單、自適應(yīng)性好、無需建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)標(biāo)定操作，可以有 效靈活地矯正線陣CCD相機(jī)圖像的灰度分布不勻。本發(fā)明在結(jié)合了線陣CCD相機(jī)每個(gè)掃描 周期輸出一行圖像數(shù)據(jù)的成像規(guī)律，通過對(duì)逐行圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，提出了一種結(jié)合總 體平均值及局部滑動(dòng)平均的思想的實(shí)時(shí)灰度不勻矯正方法。
[0007] 本發(fā)明中所采用的一種線陣CCD相機(jī)圖像灰度不勻快速矯正方法，是一種實(shí)時(shí)性 較好的矯正方法，在克服了傳統(tǒng)硬件矯正的高成本、低精度及壽命低等不足和既有軟件矯 正方法存在的算法復(fù)雜、實(shí)時(shí)性差、需建立復(fù)雜數(shù)學(xué)模型和進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定等缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，通 過綜合兼顧總體灰度均值和局部灰度均值，實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD成像兩側(cè)較暗部分的灰度補(bǔ)償矯 正，從而實(shí)現(xiàn)了線陣C⑶的實(shí)時(shí)灰度矯正。
[0008] -種線陣(XD相機(jī)成像灰度不勻的快速矯正方法，線陣C⑶相機(jī)采集被測物圖像， 逐行矯正該圖像，然后拼合成矯正后的圖像；每個(gè)線掃描周期，被測物圖像的行圖像各像素 的灰度值按對(duì)應(yīng)的線陣CCD的像元的一維方向排列，組成一個(gè)灰度值分布函數(shù)，記為F(x); 因光能損失成像會(huì)明顯呈現(xiàn)中間亮兩側(cè)暗的光照不勻現(xiàn)象，需對(duì)F(x)進(jìn)行矯正，得到矯正 后的灰度值分布函數(shù)為F'（x)，其矯正的具體步驟如下：
[0009] (1)求解F(x)對(duì)應(yīng)的掃描行圖像的總體灰度平均值，并記為G

【權(quán)利要求】
1. 一種具有織物疵點(diǎn)自動(dòng)檢測和識(shí)別系統(tǒng)的自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)，包括織物傳動(dòng)系統(tǒng)、光源和 成像系統(tǒng)、圖像采集處理與傳輸系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)和灰度不勻自矯正系統(tǒng)，其特征在于： 所述自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)中灰度不勻矯正系統(tǒng)的核心部分采用了一種線陣CCD相機(jī)成像灰度不勻 的快速矯正方法； 所述線陣CCD相機(jī)采集被測物圖像，然后逐行矯正該圖像，最后拼合成矯正后的圖像； 在每個(gè)線掃描周期，被測物圖像的行圖像各像素的灰度值按對(duì)應(yīng)的線陣CCD的像元的 一維方向排列，組成一個(gè)灰度值分布函數(shù)，記為F(X);然后對(duì)F(X)進(jìn)行矯正，得到矯正后的 灰度值分布函數(shù)為F'（X)，其矯正的具體步驟如下： (1) 求解F(X)對(duì)應(yīng)的掃描行圖像的總體灰度平均值，并記為G
其中，N為當(dāng)前行圖像的像素個(gè)數(shù)； (2) 求解F(X)在區(qū)間[x-m,x+n]c[l,;V]的滑動(dòng)平均值，并記為M(X)
其中，m是向前滑動(dòng)步長，η是向后滑動(dòng)步長，m，nc[0, /V-/]，總步長step=m+n+1， 0〈st印〈N/4;i是臨時(shí)變量， (3) 求解得到矯正后的灰度值分布函數(shù)F'（X) F，（X) =G+(F(x)-M(X))。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有織物疵點(diǎn)自動(dòng)檢測和識(shí)別系統(tǒng)的自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)的線 陣(XD相機(jī)圖像灰度不勻快速矯正方法，其特征在于，m+1 =η。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有織物疵點(diǎn)自動(dòng)檢測和識(shí)別系統(tǒng)的自動(dòng)驗(yàn)布機(jī)的線 陣CCD相機(jī)圖像灰度不勻快速矯正方法，其特征在于，線陣CCD相機(jī)的像元個(gè)數(shù)> 1024。
【文檔編號(hào)】G01N21/898GK104458759SQ201410598297
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】汪軍, 周建, 李冠志, 陳霞, 李立輕, 陳俊琰, 萬賢福, 張玉澤, 卜佳仙 申請(qǐng)人:東華大學(xué)