[发明专利]织物坯布疵点快速检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测系统，尤其涉及一种织物坯布疵点在线自动快速检测系统及方法，特别采用获取坯布表面图像进行数字图像处理来检测坯布质量，并对疵点进行识别及分类，检测结果准确、高效、自动化程度高。

背景技术

纺织品生产中，质量控制与检测是非常重要的，织物疵点检测是其中最主要的部分。迄今为止，传统的织物疵点检测由人工视觉离线检测完成。但由于人工验布是一种单调、乏味且繁重的劳动，一个验布工在一小时内最多能发现200个疵点，人工验布集中力最多也只能维持20～30分钟，超过这个时间工人会产生疲劳，验布速度仅为5～20m/min，超过这个速度就会出现漏检和误检，而且对于此类精细尺寸的精确快速测量、图案模式的快速匹配和目标的快速辨识等视觉检测问题，靠人眼根本无法连续稳定地解决。因此织物疵点自动检测成为近年来国内外学者共同关注和研究的热门课题之一。基于计算机视觉技术的织物疵点自动检测成了纺织学科和信息学科的学者积极参与的前沿的交叉研究领域，虽然取得了一定成果，但其中大部分还是以算法或实验样机等形式被报道。

由于机器视觉强调实用性，要求能够适应工业现场恶劣的环境，更强调实时性，要求高速度和高精度，所以特别适用于大批量生产过程中的质量检测。利用计算机视觉对织物疵点进行自动检测，不但具有结构简单、低成本、检测速度快、精度高的特点，而且为织物疵点的种类、大小以及对产品质量的评估制定客观标准打下基础。

近年来，国内也出现了研制和开发织物疵点自动检测系统的热潮，但目前的研究尚处于起步阶段。现阶段的技术主要是基于数字图像处理的机器视觉法进行织物坯布疵点检测，通过特征值的提取和疵点的识别分类算法进行检测。目前，基于机器视觉的纺织在线检测技术还存在一些亟待解决的问题：1)设计理论和方法单一，无法满足实时和高速的在线检测要求，且大多还处于实验室研制状态；2)图像的高速处理达到瓶颈，高速在线图像的采集及处理占据了大 量的时间，影响布匹的在线检测；3)缺乏高速的图像处理算法，大多是对原有算法的改进及加工。算法的移植性及健壮性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动、准确、快速的基于数字图像处理的织物坯布在线自动检测系统及方法。本发明利用坯布疵点的特征，采用CCD摄像机获取坯布表面图像进行处理、判断，从而实现在线、实时地对织物坯布质量进行检测，并实现坯布疵点分类。

为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种织物坯布在线快速自动检测系统，包括一台CCD摄像机，一台装配有图像采集卡的计算机和一个流水线操作平台。流水线操作平台包括一个屏蔽装置，两个坯布卡槽分别设于屏蔽装置两侧和引导坯布的导布轨。CCD摄像机固定于屏蔽装置顶面，镜头嵌入屏蔽装置内，视场对准坯布表面。一组LED光源固定于流水线操作平台底面内侧，即位于织物坯布下方。坯布能从屏蔽装置两侧的两个卡槽穿过。计算机通过图像采集卡与CCD摄像机连接并通过输出终端与报警警铃连接。计算机内装有一套根据坯布表面特征编译的一个疵点处理程序；将不同的织物坯布表面抽象为一组系统参数，通过CCD摄像机获取坯布表面图像，利用计算机通过编译程序对坯布表面图像进行分析处理。

系统主要部件的作用：

CCD摄像机：在线采集织物坯布图像，并经连接线传输到计算机。

LED光源：由于一组LED光源可以提供均匀，低反射的光照。一方面给封闭拍摄场景提供光源，另一方面可能防止光照不均影响图像质量。

导布轨：引导织物坯布以一定速度，指定方向匀速前进。

坯布卡槽：防止由于坯布材料柔性强，长度大，以及边缘内卷引起坯布表面的幅度形变，从而影响抓取到坯布表面的效果，增加检测的难度和误差。其位于屏蔽装置两侧。

屏蔽装置：由于CCD摄像机对于光照非常的敏感，屏蔽可以防止外界光照引起图像像素的不稳定性，增加检测的精度。

计算机：主要对CCD采集到的坯布图像进行分析，获取疵点信息，进行疵点分类及统计。

一种织物疵点在线快速自动检测方法，使坯布在导布轨的带动下匀速通过屏蔽装置两侧的卡槽，然后慢慢的进入CCD摄像机视野内，经过装配图像采集卡的计算机对图像进行采集、处理和特征提取，并对图像数据进行判断和控制，将最终的结果通过输出设备发送到报警擎铃，并进行坯布疵点的分类及统计。从而实现自动化、客观、无接触、高精度、快速的在线检测。

计算机对坯布表面图像处理程序步骤如下：

1.从图像采集卡中读入一帧图像数据；

2.对图像进行颜色转换；

3.图像滤波；