專利名稱：基于機(jī)器視覺的家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)評(píng)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺的家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)評(píng)定方法，采用該方法可以準(zhǔn)確計(jì)算出按照《AATCC Test Method 130_2000Soil Release =Oily Stain Release Method》試驗(yàn)內(nèi)容規(guī)定的織物易去污等級(jí)，以評(píng)價(jià)家用洗衣機(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(jí)評(píng)級(jí)卡評(píng)定家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)更加客觀、準(zhǔn)確，能有效減少測(cè)試誤差。
背景技術(shù)：
洗滌易去污等級(jí)評(píng)定是洗衣機(jī)去污能力重要的評(píng)價(jià)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(yàn)方法和易去污等級(jí)評(píng)級(jí)卡對(duì)沾污試樣進(jìn)行洗滌，對(duì)洗滌后的試樣進(jìn)行易去污等級(jí)評(píng)價(jià)，進(jìn)而評(píng)價(jià)洗衣機(jī)的去污能力。在《AATCC Test Method 130-2000 SoilRelease :0ily Stain Release Method))易去污等級(jí)評(píng)價(jià)樣照中，污漬分為五個(gè)等級(jí)，分別為Gl到G5級(jí)。其中，Gl級(jí)為污漬最嚴(yán)重等級(jí)，G5為沒有油污污染的試樣等級(jí)。采用《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》樣照進(jìn)行人工評(píng)價(jià)帶有較大的主觀性，不同測(cè)評(píng)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(jí)評(píng)級(jí)卡評(píng)定織物易去污等級(jí)更加客觀、準(zhǔn)確，能有效減少測(cè)試誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺的家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)評(píng)定方法，實(shí)現(xiàn)同一條件下家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)的精細(xì)客觀評(píng)定?；跈C(jī)器視覺的家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)評(píng)定方法將通過硬件部分和軟件部分協(xié)作實(shí)現(xiàn)，硬件部分應(yīng)可以實(shí)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(shí)圖像的獲取、保存、裁剪，以及圖像的灰度特征統(tǒng)計(jì)和易去污等級(jí)評(píng)定。在該方法中，首先計(jì)算出《MTCC Test Methodl30-2000 Soil Release Oily Stain Release Method》所提供的易去污5等級(jí)樣照?qǐng)D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(jì)算污漬中心區(qū)域的灰度統(tǒng)計(jì)值，并采用曲線擬合方法計(jì)算出各易去污等級(jí)的灰度統(tǒng)計(jì)值和易去污等級(jí)之間的等級(jí)評(píng)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(duì)污染布試樣采用家用洗衣機(jī)洗滌。對(duì)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(jì)特征差分曲線確定的污漬的中心區(qū)域。計(jì)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(jí)評(píng)定函數(shù)，計(jì)算試樣易去污等級(jí)。避免人工測(cè)量的誤差。硬件部分應(yīng)可以實(shí)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(jì)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(tái)(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(shí)，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L(zhǎng)ED條形光源，成對(duì)使用，光源長(zhǎng)度為60厘米，單個(gè)光源內(nèi)LED排數(shù)為6排。軟件部分是一種計(jì)算機(jī)程序，可以與硬件部分配合使用，獲取試樣圖像，并計(jì)算出沾污織物試樣洗滌后易去污等級(jí)。


在附圖中示意性地給出了本發(fā)明技術(shù)實(shí)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(jí)評(píng)價(jià)樣照；圖2，采用家用洗衣機(jī)對(duì)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(shí)施例方式首先計(jì)算《AATCCTest Method 130_2000Soil Release =Oily Stain Release Method》所提供的易去污5等級(jí)樣照?qǐng)D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(jì)算污漬中心區(qū)域的灰度統(tǒng)計(jì)值，并采用曲線擬合方法計(jì)算出各易去污等級(jí)的灰度統(tǒng)計(jì)值和易去污等級(jí)之間的等級(jí)評(píng)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(jì)特征值與灰度等級(jí)之間進(jìn)行函數(shù)擬合時(shí)，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(jí)。 在對(duì)洗滌后的沾污試樣進(jìn)行易去污等級(jí)計(jì)算過程中Y值可能為小數(shù)值，在程序中對(duì)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(shí)取為0. 5，即采用公式(1)進(jìn)行等級(jí)評(píng)定時(shí)允許有0. 5級(jí)、1. 5級(jí)、 2. 5級(jí)、3. 5級(jí)和4. 5級(jí)。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(cè)試條件，制定試驗(yàn)測(cè)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(duì)拍照后的圖像計(jì)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(jì)算污漬中心區(qū)域的亮度平均值代入公式(1)計(jì)算試樣的易去污等級(jí)。在測(cè)試方案中，選擇家用洗衣機(jī)，洗滌時(shí)間12分鐘，溫度為30度，同一規(guī)格沾污試樣塊數(shù)為 2 ±夬，負(fù)載類型參見《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》中的第 8 部分。根據(jù)《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release :0ily 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)為每次洗滌后該家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)。采用家用洗衣機(jī)對(duì)圖2所示試樣進(jìn)行1到5此洗滌后，以人工方法評(píng)定和基于該發(fā)明的機(jī)器視覺方法評(píng)定的該洗衣機(jī)的洗滌易去污等級(jí)如表1所示。
表1家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)
試樣代碼洗滌次數(shù)人工評(píng)定等級(jí)機(jī)器視覺評(píng)定等級(jí)BPl111BP2222BP3333BP4444BP554.54.5
權(quán)利要求
1.一種基于機(jī)器視覺的家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)評(píng)定方法將通過硬件部分和軟件部分協(xié)作實(shí)現(xiàn)，硬件部分應(yīng)可以實(shí)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(jì)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(tái)(7)。軟件部分可以現(xiàn)實(shí)圖像的獲取、保存、裁剪，以及圖像的紋理特征提取和家用洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)評(píng)定參數(shù)的計(jì)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(shí)，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(duì)使用，光源長(zhǎng)度不小于50厘米，單個(gè)光源內(nèi)LED不少于4排。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，計(jì)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(jì)算機(jī)主板相連接，實(shí)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(jì)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(shí)現(xiàn)圖像從工業(yè)視頻套件(1)到計(jì)算機(jī)主機(jī)，和圖像信息從計(jì)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(tái)(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(tái)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)器視覺的攪拌式洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)評(píng)定方法，首先計(jì)算《AATCC Test Method 130-2000 Soil ReleaseOily Stain Release Method》所提供的易去污5等級(jí)樣照?qǐng)D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(jì)算污漬中心區(qū)域的灰度統(tǒng)計(jì)值，并采用曲線擬合方法計(jì)算出各易去污等級(jí)的灰度統(tǒng)計(jì)值和易去污等級(jí)之間的等級(jí)評(píng)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(duì)污染布試樣采用家用攪拌式洗衣機(jī)洗滌。對(duì)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(jì)特征差分曲線確定的污漬的中心區(qū)域。計(jì)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(jí)評(píng)定函數(shù)，計(jì)算攪拌式洗衣機(jī)洗滌易去污等級(jí)。
文檔編號(hào)G01N21/88GK102494913SQ20111040718
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)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(qǐng)人:江南大學(xué)