一種針織圓機(jī)在線疵點(diǎn)檢測裝置和檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型紡織在線檢測技術(shù)，尤其涉及紡織品在線疵點(diǎn)檢測裝置和檢測方法，適用于針織圓機(jī)新機(jī)設(shè)計(jì)，也適用于針織原機(jī)的老機(jī)改造。
【背景技術(shù)】
[0002]針織物疵點(diǎn)檢測是針織物質(zhì)量控制的重要內(nèi)容，而現(xiàn)階段國內(nèi)外生產(chǎn)的針織機(jī)大都未配備織物疵點(diǎn)在線檢測裝置，針織物疵點(diǎn)檢測仍停留在織物下機(jī)后的人工檢測階段。人工檢測不僅用人多，且檢測速度低、漏檢率和誤檢率高，檢測結(jié)果受檢測人員主觀因素影響較大。在織物中如果存在漏檢或誤檢的疵點(diǎn)，將會(huì)影響產(chǎn)品的成品質(zhì)量，降低成品等級(jí)，這不僅影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)發(fā)生客戶索賠糾紛。因此，對(duì)于針織物疵點(diǎn)在線自動(dòng)檢測取代傳統(tǒng)的離線人工檢測是針織自動(dòng)化生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。
[0003]至今對(duì)織物疵點(diǎn)檢測已有較多研究，在線檢測裝置方面的專利大多針對(duì)機(jī)織物的疵點(diǎn)檢測。薛云燦等(申請(qǐng)?zhí)?201110052541.5)的發(fā)明專利“基于機(jī)器視覺的織物疵點(diǎn)在線自動(dòng)檢測方法及其裝置”，由工業(yè)攝像機(jī)內(nèi)部的定時(shí)信號(hào)控制攝像機(jī)，實(shí)時(shí)拍攝卷布驗(yàn)布機(jī)上運(yùn)行織物的圖像。李永紅等(申請(qǐng)?zhí)?201120479582.8)的實(shí)用新型專利“一種自動(dòng)檢測織物疵點(diǎn)的裝置”包括機(jī)架、前布卷裝置、后布卷裝置、磁粉制動(dòng)器、導(dǎo)布輥，前布卷裝置與后布卷裝置之間的待檢織物傳輸路線上依次設(shè)置擴(kuò)幅輥及其驅(qū)動(dòng)、步速檢測裝置、視覺系統(tǒng)與標(biāo)記系統(tǒng)，視覺系統(tǒng)與圖像采集識(shí)別系統(tǒng)連接。景軍鋒等(申請(qǐng)?zhí)?201220450617.X)的實(shí)用新型專利“一種基于機(jī)器視覺的織物疵點(diǎn)在線檢測裝置”，采用兩個(gè)線陣相機(jī)分別通過電纜與圖像采集卡連接。上述專利均局限于織造過程為水平方向織造的機(jī)織物疵點(diǎn)檢測，專利發(fā)明的裝置均在織物幅寬范圍內(nèi)對(duì)平面織物圖像進(jìn)行在線采集。
[0004]應(yīng)用于針織物的在線疵點(diǎn)檢測裝置不多，潘如如等(申請(qǐng)?zhí)?201010577497.5)的專利“瑋編針織物疵點(diǎn)檢測專用CPLD控制器”主要利用CPLD系統(tǒng)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)瑋編針織物疵點(diǎn)檢測處理的全自動(dòng)控制。徐益蓀(申請(qǐng)?zhí)?90212451.X)的實(shí)用新型專利“針織機(jī)織物疵點(diǎn)自動(dòng)檢測裝置”，根據(jù)針織物產(chǎn)生疵點(diǎn)時(shí)，其透光性會(huì)發(fā)生非周期性突變的現(xiàn)象設(shè)計(jì)了一種由比較式光電感知系統(tǒng)和差動(dòng)運(yùn)算放大電路控制系統(tǒng)構(gòu)成的織物疵點(diǎn)自動(dòng)檢測裝置。上述專利均未涉及圓機(jī)針織物生產(chǎn)時(shí)圓筒形織物的在線圖像采集和疵點(diǎn)檢測問題，而圓筒形織物在圖像采集和處理時(shí)若仍按常規(guī)平面織物處理將會(huì)影響后續(xù)織物圖像的質(zhì)量，從而對(duì)織物疵點(diǎn)產(chǎn)生誤判。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:在針織圓機(jī)上增加在線檢測裝置，專門針對(duì)圓筒形織物成形過程，進(jìn)行在線圖像采集、疵點(diǎn)判斷、質(zhì)量預(yù)警。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供了一種針織圓機(jī)在線疵點(diǎn)檢測裝置，其特征在于，包括:
[0007]矩形撐布框，矩形撐布框中部為圖像采集區(qū)，通過矩形撐布框?qū)⒖椢镆徊糠謸伍_，使透過圖像采集區(qū)觀察到的織物撐平；
[0008]攝像單元，在織物圍繞攝像單元旋轉(zhuǎn)的過程中，用于拍攝透過圖像采集區(qū)觀察到的織物的圖像；
[0009]DSP和RAM控制板，用于獲取通過攝像單元得到的圖像并傳輸給計(jì)算機(jī)；
[0010]計(jì)算機(jī)，用于檢測并識(shí)別所采集圖像上的疵點(diǎn)，當(dāng)檢測出疵點(diǎn)后，通過波形輸出或通過報(bào)警器報(bào)警；
[0011]矩形撐布框、攝像單元、DSP和RAM控制板位于針織圓機(jī)的大圓盤下方，計(jì)算機(jī)、報(bào)警器位于針織圓機(jī)外。
[0012]優(yōu)選地，所述矩形撐布框由位于左右兩側(cè)的縱向外框及位于上下兩側(cè)的橫向外框組成，由縱向外框及橫向外框圍成所述圖像采集區(qū)，縱向外框與織物相切，且相切處為圓弧形過渡，并且向內(nèi)側(cè)延展彎曲；橫向外框?yàn)檫B接縱向外框的直線梁，起到支撐作用。
[0013]優(yōu)選地，所述矩形撐布框的框內(nèi)橫向有效尺寸d為兩個(gè)縱向外框與織物的兩個(gè)切點(diǎn)間的距離，其與矩形撐布框所覆蓋的圓筒形織物弧度α和圓筒形織物半徑r間的關(guān)系為:d = 2rsin(a/2);所述矩形撐布框與圓筒形織物的相對(duì)位置為從二者自然相切到向外移動(dòng)一定距離a使織物被撐平，a = r-rcos ( α /2)。
[0014]優(yōu)選地，攝像單元包括CXD攝像機(jī)及位于CXD攝像機(jī)周圍的至少一個(gè)光源。
[0015]優(yōu)選地，所述計(jì)算機(jī)還與打印機(jī)相連。
[0016]本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供了一種基于上述檢測裝置的針織圓機(jī)在線疵點(diǎn)檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0017]第一步、織物在針織圓機(jī)上旋轉(zhuǎn)過程中，利用矩形撐布框，矩形撐布框中部為圖像采集區(qū)，通過矩形撐布框?qū)⒖椢镆徊糠謸伍_，使透過圖像采集區(qū)觀察到的織物撐平；
[0018]第二步、利用攝像單元透過圖像采集區(qū)實(shí)時(shí)拍攝被撐平的織物，隨后將拍攝到的圖像傳輸給DSP和RAM控制板，由DSP和RAM控制板將獲取到的圖像發(fā)送給計(jì)算機(jī)；
[0019]第三步、計(jì)算機(jī)采用能量、方差、熵、極差這四個(gè)織物圖像特征值對(duì)圖像進(jìn)行表征并進(jìn)行歸一化處理，在此基礎(chǔ)上使用極限學(xué)習(xí)機(jī)進(jìn)行分類，從而對(duì)疵點(diǎn)及其種類進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)得到結(jié)果或通過波形方式存儲(chǔ)，或通過報(bào)警器報(bào)警，或?qū)⑨樋棃A機(jī)停機(jī)。
[0020]優(yōu)選地，在所述第三步中，采用粒子群擴(kuò)展算法的全局優(yōu)化能力優(yōu)化選擇所述極限學(xué)習(xí)機(jī)的輸入層權(quán)值和隱含層偏差，構(gòu)建一個(gè)最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)，解決由于極限學(xué)習(xí)機(jī)的隨機(jī)給值造成的每次試驗(yàn)的訓(xùn)練精度與測試精度不同的問題，提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與泛化性。
[0021 ] 優(yōu)選地，在所述第三步中，若將識(shí)別出的疵點(diǎn)以波的形式輸出，波形定義為疵點(diǎn)的種類，波峰則定義為疵點(diǎn)數(shù)量。
[0022]優(yōu)選地，在所述第三步中，利用打印機(jī)將所述波的形式打印出來。
[0023]本發(fā)明具有如下有益效果
[0024]1、設(shè)計(jì)簡單，采用單攝像頭，攝像頭靜止，織物做圓周運(yùn)動(dòng)，矩形撐布框可以撐開圓筒形織物，便于方形圖像采集。連續(xù)采集方形圖像使得檢測全面且精度高，維護(hù)方便。
[0025]2、采用獲取織物圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理來檢測織物質(zhì)量，并對(duì)疵點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別、分類、計(jì)數(shù)、定位，識(shí)別種類多，精度高速度快，且采用波的形式輸出，使定位更加精確。
[0026]3、可在一定條件下發(fā)出警報(bào)甚至自動(dòng)停機(jī)并及時(shí)處理，同時(shí)能夠預(yù)報(bào)下機(jī)針織物質(zhì)量的等級(jí)。
[0027]4、自動(dòng)化程度高，可以代替人工檢測，提高了檢測效率，且減少勞動(dòng)力成本。
[0028]本發(fā)明的目的在于提供一種針對(duì)圓筒形針織物的織物圖像采集、識(shí)別和處理的自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確的針織物疵點(diǎn)在線檢測裝置和檢測方法。與已有的發(fā)明相比，本發(fā)明的檢測疵點(diǎn)種類多、精度高、反應(yīng)快、疵點(diǎn)定位準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0029]圖1A為本發(fā)明提供的一種針織圓機(jī)在線疵點(diǎn)檢測裝置中攝像單元部分的主視圖；
[0030]圖1B為本發(fā)明提供的一種針織圓機(jī)在線疵點(diǎn)檢測裝置中攝像單元部分的俯視圖；
[0031]圖2為本發(fā)明提供的一種針織圓機(jī)在線疵點(diǎn)檢測裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明提供的一種針織圓機(jī)在線疵點(diǎn)檢測裝置的矩形撐布框的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明提供的一種針織圓機(jī)在線疵點(diǎn)檢測裝置的矩形撐布框的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明更明顯易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例，并附圖作詳細(xì)說明如下。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明。
[0035]本發(fā)明提供了一種針織圓機(jī)在線疵點(diǎn)檢測裝置，本發(fā)明在原有的針織圓機(jī)8的大圓盤I下進(jìn)行改造