專利名稱：一種緊密紡網(wǎng)格圈質(zhì)量檢測用圖像采集與處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緊密紡網(wǎng)格圈質(zhì)量檢測用圖像采集與處理方法，包括網(wǎng)格圈圖像的采集、處理和顯示方法，其屬于新型紡織檢測領(lǐng)域，具體涉及到圈狀織物圖像的采集、圖像的實時處理等技術(shù)。
背景技術(shù)：
緊密紡使用的網(wǎng)格圈是一種直徑較小的圈狀織物，通過網(wǎng)格圈中的空隙在紡紗時將纖維集聚收攏在網(wǎng)格圈表面，是緊密紡紗集聚區(qū)的關(guān)鍵部件之一。網(wǎng)格圈的質(zhì)量直接決定緊密紡的成紗質(zhì)量，因此在網(wǎng)格圈出廠前，必須要對其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查?，F(xiàn)有的網(wǎng)格圈質(zhì)量檢查是在由專門的檢測人員在在燈光照射條件下，通過人工視覺剔除不合格產(chǎn)品，這種檢測方法耗時費力，存在疵品漏檢情況，同時長時間工作對檢測人員的視覺是一種嚴(yán)重的傷害。近年來，隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍越來越廣泛。在紡織行業(yè)中，織物相關(guān)的檢測有很多依賴于檢測人員的視覺進(jìn)行，如織物結(jié)構(gòu)參數(shù)的檢測、織物起毛起球等級評定等，圖像處理技術(shù)的發(fā)展，使得上述問題有望通過自動化的方法解決。但網(wǎng)格圈與上述檢測問題不一樣的是網(wǎng)格圈是一種圈狀織物，無法通過普通的面陣型數(shù)碼相機(jī)完全其圖像采集，因此難以將現(xiàn)有的織物瑕疵檢測算法推廣到網(wǎng)格圈的質(zhì)量檢測之中。由于網(wǎng)格圈本質(zhì)還是一種織物，可以認(rèn)為，如果能夠完成網(wǎng)格圈的圖像采集，那么網(wǎng)格圈的機(jī)器視覺檢測將不是難點，因此，網(wǎng)格圈的機(jī)器視覺檢測方案中難點是在于其圖像采集與處理方案，而非在圖像處理算法上。網(wǎng)格圈在織造時，尺寸較大，在織造完成后，需要對網(wǎng)格圈進(jìn)行切割。目前的方案是將網(wǎng)格圈織物套在一根水平設(shè)置的主軸上，主軸的轉(zhuǎn)動或者停止由一只伺服電機(jī)驅(qū)動，電機(jī)速度可調(diào)，將切割刀具安裝在一根豎直設(shè)置的導(dǎo)軌上，刀具在絲桿螺母的驅(qū)動下可在王軸正上方左右移動，從而完成網(wǎng)格圈的切害I]。在完成網(wǎng)格圈的切割后，再將網(wǎng)格圈從王軸取下，由檢測工人完成其質(zhì)量檢測。本發(fā)明提出的網(wǎng)格圈質(zhì)量檢測用圖像采集與處理方法是與現(xiàn)有的網(wǎng)格圈自動切割裝置相配合的。在網(wǎng)格圈切割裝置主軸的另一側(cè)(異于切割刀具的一側(cè))安裝圖像采集支架和光源支架，將線陣工業(yè)相機(jī)和光源安裝在支架上，通過數(shù)據(jù)線將線陣相機(jī)與主機(jī)相連，具體的安裝示意圖如圖1所示。在完成網(wǎng)格圈的自動切割后，伺服電機(jī)與線陣相機(jī)相配合，完成網(wǎng)格圈圖像的采集；通過數(shù)據(jù)通訊接口和采集卡，將圖像發(fā)送到主機(jī)內(nèi)圖像處理軟件中，配合檢測算法完成網(wǎng)格圈的機(jī)器視覺檢測，其基本流程如圖2所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種緊密紡網(wǎng)格圈的圖像的采集、處理和顯示方法，用于網(wǎng)格圈質(zhì)量的機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
(I)在網(wǎng)格圈自動切割裝置完成網(wǎng)格圈的自動切割后，在光源照射條件下，基于線陣相機(jī)與伺服電機(jī)的配合，完成網(wǎng)格圈圖像的采集；(2)通過控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速與線陣相機(jī)的采集頻率，實現(xiàn)網(wǎng)格圈圖像的清晰采集，要求圖像無明顯畸變；(3)通過線陣相機(jī)鏡頭的選用，實現(xiàn)網(wǎng)格圈圖像的清晰采集，要求采集到的網(wǎng)格圈圖像中，瑕疵清晰可辨，便于后續(xù)采用一定的圖像處理算法，完成網(wǎng)格圈質(zhì)量的機(jī)器視覺檢測；(4)專用的網(wǎng)格圈質(zhì)量檢測圖像處理軟件，能夠讀入圖像采集卡采集到的網(wǎng)格圈圖像，進(jìn)行實時顯示，同時提供圖像數(shù)據(jù)，以完成網(wǎng)格圈圖像的實時處理，在檢測到網(wǎng)格圈質(zhì)量不合適時，給出產(chǎn)品不合適提示。


圖1網(wǎng)格圈圖像采集及處理裝置示意2網(wǎng)格圈圖像采集與處理流程3網(wǎng)格圈表面圖像
具體實施例方式改造現(xiàn)有的網(wǎng)格圈自動切割裝置，在主軸的另一側(cè)，即切割刀具的另一個安裝圖像采集支架，要求支架上能夠安裝線陣工業(yè)相機(jī)和高頻光源(或直流光源)，調(diào)節(jié)自動切割裝置中主軸一側(cè)的伺服電機(jī)速度，配合線陣相機(jī)的采集行頻，實現(xiàn)網(wǎng)格圈圖像的無畸變采集。選擇合適焦距的線陣相機(jī)鏡頭，能夠?qū)崿F(xiàn)主軸上經(jīng)過切割后所有網(wǎng)格圈圖像的采集。調(diào)節(jié)線陣相機(jī)鏡頭和曝光度等參數(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)格圈圖像的清晰采集，要求采集到的網(wǎng)格圈圖像中瑕疵清晰可見，圖3即為采集到一幅網(wǎng)格圈圖像實例(已將多個網(wǎng)格圈圖像進(jìn)行分表 I])。在圖像處理軟件中，提供專門的網(wǎng)格圈圖像顯示模塊，便于操作人員觀察網(wǎng)格圈的實際圖像。在檢測模塊中，提供網(wǎng)格圈圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭、圖像高度、圖像寬度、圖像數(shù)據(jù)等參數(shù)，用于網(wǎng)格圈圖像的實時處理。提供專門的輸出模塊，當(dāng)檢測到網(wǎng)格圈中存在瑕疵時，輸出網(wǎng)格圈產(chǎn)品不合適提不。
權(quán)利要求
1.一種緊密紡網(wǎng)格圈質(zhì)量檢測用圖像采集與處理方法，其特征在于通過伺服電機(jī)與線陣工業(yè)相機(jī)的組合完成網(wǎng)格圈圖像的采集，通過數(shù)據(jù)通訊接口和圖像采集卡，將網(wǎng)格圈圖像輸入到檢測軟件中，用于網(wǎng)格圈質(zhì)量機(jī)器視覺檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1伺服電機(jī)，其特征在于裝配于現(xiàn)有的網(wǎng)格圈自動切割裝置上，用于控制水平設(shè)置的主軸運轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)速度可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的線陣工業(yè)相機(jī)，其特征在于線陣工業(yè)相機(jī)的分辨率在2K以上， 行頻在8K以上，能夠完成網(wǎng)格圈圖像的清晰采集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1網(wǎng)格圈圖像采集，其特征在于圖像采集系統(tǒng)中配有專用的高頻光源或直流光源，能夠配合線陣相機(jī)完成網(wǎng)格圈圖像的清晰采集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)通訊接口，其特征在于通過數(shù)據(jù)通訊接口將線陣工業(yè)相機(jī)與圖像采集卡相連，要求數(shù)據(jù)通訊接口和數(shù)據(jù)線的通訊速度滿足圖像的高速輸送要求，可采用 CamLink、IEEE1394、USB3. O 等高速通訊接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于數(shù)據(jù)采集卡的內(nèi)存能夠完成網(wǎng)格圈圖像的臨時存儲，同時通過通訊接口，便于圖像處理軟件與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，將采集到的圖像輸送到圖像處理軟件之中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像處理軟件，其特征在于能夠與圖像采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，完成網(wǎng)格圈圖像的實時讀取，提供圖像的數(shù)據(jù)，能夠用于圖像的實時處理，當(dāng)檢測到網(wǎng)格圈質(zhì)量不合格時，發(fā)出網(wǎng)格圈質(zhì)量不合適提示。
全文摘要
緊密紡網(wǎng)格圈質(zhì)量檢測用圖像采集與處理方法屬于新型紡織測試領(lǐng)域。緊密紡使用的網(wǎng)格圈是一種直徑較小的圈狀織物，通過網(wǎng)格圈中的空隙在紡紗時將纖維集聚收攏在網(wǎng)格圈表面，是緊密紡關(guān)鍵部件之一。網(wǎng)格圈質(zhì)量檢測是在燈光條件下，通過人工視覺剔除不合格產(chǎn)品，這種檢測方法耗時費力，存在疵品漏檢情況。本發(fā)明提出了一種新的網(wǎng)格圈質(zhì)量檢測用圖像采集與處理方法。本發(fā)明包括以下步驟首先在網(wǎng)格圈自動切割裝置的上方按照線陣相機(jī)采集裝置和LED光源；然后在完成網(wǎng)格圈的自動切割后，通過伺服電機(jī)與線陣相機(jī)的配合，完成網(wǎng)格圈圖像的采集；最后通過數(shù)據(jù)通訊接口和采集卡，將圖像發(fā)送到主機(jī)內(nèi)圖像處理軟件中，配合檢測算法完成網(wǎng)格圈的機(jī)器視覺檢測。
文檔編號G01N21/88GK102998313SQ201210533209
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者潘如如, 劉基宏, 高衛(wèi)東, 王鴻博, 張江濤 申請人:江南大學(xué)