一种灰度不匀自矫正系统的自动验布机技术方案

本发明专利技术涉及一种自动验布机，尤其涉及一种具有织物疵点自动检测和识别系统的自动验布机。其特征是由织物传动系统、光源和成像系统、图像采集处理与传输系统、人机交互系统和灰度不匀自矫正系统组成。本发明专利技术中自动验布机所安装的灰度不匀自矫正系统用结合总体平均值及局部滑动平均的思想实时快速矫正传统自动验布机所存在的灰度不匀，从而减少了传统验布机的误检率和漏检率。

【技术实现步骤摘要】
一种灰度不匀自矫正系统的自动验布机
本专利技术属于纺织工业中自动验布
，涉及一种具有灰度不匀自矫正系统的 自动验布机，具体来说核心灰度不匀自矫正系统的核心部分采用了一种线阵CCD相机成像 灰度不匀的快速矫正方法，来实现自动验布机中线阵CCD相机所采集的灰度不匀图像的快 速矫正。
技术介绍
现阶段，织物疵点检测的工作大多是由传统的人工检验方式完成，这种方式存在 漏检率高，检测结果波动性大，劳动生产效率低等弊病，随着用工成本的不断升高，对全自 动验布设备的需求也日益急迫，国外比利时BARC0、瑞士Uster等公司相继推出了商业化的 自动验布机，但因价格、品种适用性等原因在国内的应用并不理想，国内也正着手开展这方 面的研究工作，但多以文献、专利和样机等形式体现。目前国内的自动验布机主要由机架、 挡板、导布系统、照明系统、成像系统系统等组成。成像系统中相机多采用像元数较多的线 阵CCD相机，所采集的图像经常呈现中间亮两侧暗的光照不匀现象，严重地影响了后续的 织物图像的分析处理等操作，增加了误检率和漏检率。 这是因为在高精度和大视场图像采集的需求下，线阵C⑶相机的成像像元个数也 是随之增多，直接导致了光能到达成像平面的损失显著增加，使得CCD相机的输出图像的 灰度存在中间亮两侧暗的光照不匀现象，严重地影响了后续的图像分析处理等操作。因此 对输出的灰度不匀的图像进行相应的矫正操作显得非常必要。 在实际应用中，如图2所示，线阵CCD相机成像像元沿一条直线排列，由于光能损 失，光学成像系统的成像平面的光轴处能量最大，两侧光能量损失较大。此时，即使采用平 行均匀光源照射在物体上，到达成像平面上的光强度也会出现因光能损失而分布不均匀的 现象，导致所采集到的图像灰度值呈现中间亮两侧较暗的不匀结果，如图3所示。 目前，对于线阵C⑶相机输出图像灰度不匀的矫正方法分为两种：（1)硬件矫正： 对光照系统进行分段调节，一般选用可分段调节的LED光源对两端进行光照补偿，这种方 法虽不增加额外数据处理时间，但存在自适应调节差和精度低等不足；（2)软件矫正：主要 有直方图均衡化、基于频域滤波以及参照标样等矫正方法，这类方法通常需要建立复杂的 数学模型，其相关参数也需要事先进行标定，难以满足实际应用中高实时性和自适应等需 求。
技术实现思路
本专利技术为克服上述自动验布机现有技术存在的不足而提出了一种线阵CCD相机 图像灰度不匀快速矫正系统，其核心部分是采用了一种线阵CCD相机图像灰度不匀快速矫 正方法。该方法操作简单、自适应性好、无需建立复杂的数学模型和参数标定操作，可以有 效灵活地矫正线阵CCD相机图像的灰度分布不匀。本专利技术在结合了线阵CCD相机每个扫描 周期输出一行图像数据的成像规律，通过对逐行图像数据的实时处理，提出了一种结合总 体平均值及局部滑动平均的思想的实时灰度不匀矫正方法。 本专利技术中所采用的一种线阵CCD相机图像灰度不匀快速矫正方法，是一种实时性 较好的矫正方法，在克服了传统硬件矫正的高成本、低精度及寿命低等不足和既有软件矫 正方法存在的算法复杂、实时性差、需建立复杂数学模型和进行参数标定等缺点基础上，通 过综合兼顾总体灰度均值和局部灰度均值，实现对CCD成像两侧较暗部分的灰度补偿矫 正，从而实现了线阵C⑶的实时灰度矫正。 -种线阵(XD相机成像灰度不匀的快速矫正方法，线阵C⑶相机采集被测物图像， 逐行矫正该图像，然后拼合成矫正后的图像；每个线扫描周期，被测物图像的行图像各像素 的灰度值按对应的线阵CCD的像元的一维方向排列，组成一个灰度值分布函数，记为F(x); 因光能损失成像会明显呈现中间亮两侧暗的光照不匀现象，需对F(x)进行矫正，得到矫正 后的灰度值分布函数为F'（x)，其矫正的具体步骤如下： (1)求解F(x)对应的扫描行图像的总体灰度平均值，并记为G本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有织物疵点自动检测和识别系统的自动验布机，包括织物传动系统、光源和成像系统、图像采集处理与传输系统、人机交互系统和灰度不匀自矫正系统，其特征在于：所述自动验布机中灰度不匀矫正系统的核心部分采用了一种线阵CCD相机成像灰度不匀的快速矫正方法；所述线阵CCD相机采集被测物图像，然后逐行矫正该图像，最后拼合成矫正后的图像；在每个线扫描周期，被测物图像的行图像各像素的灰度值按对应的线阵CCD的像元的一维方向排列，组成一个灰度值分布函数，记为F(x)；然后对F(x)进行矫正，得到矫正后的灰度值分布函数为F’(x)，其矫正的具体步骤如下：(1)求解F(x)对应的扫描行图像的总体灰度平均值，并记为GG=Σx=1NF(x)N;]]>其中，N为当前行图像的像素个数；(2)求解F(x)在区间的滑动平均值，并记为M(x)M(x)=Σx-mx+nF(i)m+n+1;]]>其中，m是向前滑动步长，n是向后滑动步长，m，总步长step＝m+n+1，0<step<N/4；i是临时变量，(3)求解得到矫正后的灰度值分布函数F’(x)F’(x)＝G+(F(x)‑M(x))。

【技术特征摘要】
1. 一种具有织物疵点自动检测和识别系统的自动验布机，包括织物传动系统、光源和 成像系统、图像采集处理与传输系统、人机交互系统和灰度不匀自矫正系统，其特征在于： 所述自动验布机中灰度不匀矫正系统的核心部分采用了一种线阵CCD相机成像灰度不匀 的快速矫正方法； 所述线阵CCD相机采集被测物图像，然后逐行矫正该图像，最后拼合成矫正后的图像； 在每个线扫描周期，被测物图像的行图像各像素的灰度值按对应的线阵CCD的像元的 一维方向排列，组成一个灰度值分布函数，记为F(X);然后对F(X)进行矫正，得到矫正后的 灰度值分布函数为F'（X)，其矫正的具体步骤如下： (1) 求解F(X)对应的扫描行图像的总体灰度平均值，并记为G其中，N为当前行图像的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪军，周建，李冠志，陈霞，李立轻，陈俊琰，万贤福，张玉泽，卜佳仙，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31