基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法，应用于大圆机上织布的瑕疵定位。所述大圆机包括计圈传感器、圈数感应端及相机；所述大圆机的转速波动不大于阈值σ，所述计圈传感器固定在所述大圆机的机架上，所述圈数感应端随布面转动，所述相机的视口指向布面，所述布面上具有初始固定特征。通过布面的初始固定特征及计圈信号，计算移动每个分辨率所耗费的时间或计算每秒移动的分辨率，即可计算出瑕疵在布面上的位置，实现快捷有效的定位。

【技术实现步骤摘要】
基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法
本专利技术涉及纺织
，具体涉及一种基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法。
技术介绍
大圆机在工作时难免会出现瑕疵，为了节约人工值守成本并提高生产效率，机器视觉及人工智能被应用到大圆机的在线检测中。一旦发现满足条件的瑕疵，立马停机并报警，现场人员可以根据瑕疵定位及时处理机器对应位置的故障，可以减少时间及原材料的浪费。但由于大圆机工作时所织布匹一直处于旋转状态，发现瑕疵以后如何进行有效的定位是一个难题。目前有应用的方案包括使用角度传感器或者伺服电机等进行角度的实时跟踪和反馈，但这些方案成本高、系统结构复杂，让大圆机内部原本就很狭小的空间变得更为局促。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法，应用于大圆机上织布的瑕疵定位，所述大圆机包括计圈传感器及圈数感应端，所述圈数感应端随布面转动；所述大圆机还包括相机，所述相机的视口指向布面，所述布面上具有初始固定特征；所述大圆机的转速波动不大于阈值σ；其瑕疵定位包括以下步骤：S1、获取布面的初始固定特征；S2、获取所述大圆机的计圈信号，记录每圈起始时间，以获取发现初始初始固定特征或瑕疵的时间；S3、在同一圈或不同圈抓取两组(t1,x1)，(t2,x2)，代入下式计算移动每个分辨率所耗费的时间b；式中，t1及t2为所述相机抓取到所述初始固定特征的中心点的时间，且t1≠t2；x1及x2为所述初始固定特征的中心点距离所述相机视口在所述布面的起点的分辨率值；S4、存储移动每个分辨率所耗费的时间b的计算结果；S5、则对于检测到的任意瑕疵，其位于所述布面的处，式中，td为瑕疵中心点的抓拍时间，xd为瑕疵中心点距离所述相机视口在所述布面的起点的分辨率值；T为布面旋转一圈所用的时间。进一步地，所述步骤S3及S4通过下述步骤替代：S3、在同一圈或不同圈抓取两组(t1,x1)，(t2,x2)，代入下式计算每秒移动的分辨率a；式中，t1及t2为所述相机抓取到所述初始固定特征的中心点的时间，且t1≠t2；x1及x2为所述初始固定特征的中心点距离所述相机视口在所述布面的起点的分辨率值，且x1≠x2；S4、存储每秒移动的分辨率a的计算结果；S5、则对于检测到的任意瑕疵，其位于所述布面的处，式中，td为瑕疵中心点的抓拍时间，xd为瑕疵中心点距离所述相机视口在所述布面的起点的分辨率值；xc为布面旋转一圈所移动的总像素。进一步地，所述初始固定特征为剖幅线、已知瑕疵点或人为制造布面特征。进一步地，步骤S3中通过多次采样并作线性回归的方式确定最终的计算值。进一步地，所述大圆机转速稳定时，其转速的波动值不大于5％。进一步地，所述相机的主光轴通过所述大圆机的旋转中心；或者，所述相机的主光轴偏离所述大圆机的旋转中心的值不超出所述大圆机半径的5％。采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：本方法仅仅在传统的大圆机上增加了相机，而不增加其它传感器或电子/机械装置，即可利用大圆机本身的计圈信号以及初始的固定特征(包括开缝线或者人为标记)进行有效的瑕疵定位，可以使得系统结构简化、成本降低。附图说明图1为本专利技术原理示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示本专利技术的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本专利技术的限制。请参考图1所示，基于视觉进行瑕疵检测的大圆机包括相机1、计圈传感器2及计圈传感器2所自带的圈数感应端。所述计圈传感器2固定在所述大圆机的机架上，所述圈数感应端随布面转动，所述相机1的视口指向布面，P1点及P2点分别为相机1的视口在布面上的起止点。申请人研究发现：当大圆机以恒定转速工作时，每圈转动的时间为定值，而每一圈相对于相机的水平分辨率的比率为定值(例如，相机水平分辨率为1024，而视野范围为一整圈的1/7，则整个一圈相对于相机水平分辨率的比率为1024*7＝7168)；换言之，即使在水平方向上做匀速圆周运动的布面上的每个点在图像上从左到右(或从右到左)的以恒定速度移动，这样相机视角范围内每个单位分辨率对应的布面长度是一致的。事实上，布面上的每个点在图像上的移动速度与大圆机转速、相机及镜头参数、布面圆周半径、相机架设位置等相关，由于对最终的定位结果有误差容忍度，因此，本专利技术对系统进行简化，将相机1设置在旋转中心所述相机的主光轴通过所述大圆机的旋转中心(或者，所述相机的主光轴偏离所述大圆机的旋转中心的值不超出所述大圆机半径的5％)，同时保证大圆机运行平稳后其转速波动值不大于5％，即认为布面上每个点在图像中的移动速度恒定。因此，当采集到包含一个瑕疵的图像时，对于这个瑕疵的定位可以有两种描述，即：1.这个瑕疵是相对于当前这一圈开始的时间；2.这个瑕疵相对于当前这一圈开始位置的相机水平分辨率比率。然而我们只能记录下采集这张带有瑕疵的图像的时间(仅仅是图像而不是瑕疵)，以及瑕疵(中心)所在图像采集这张图像的水平位置(相对图像的位置而不是一圈开始的位置)，无法直接获得1、2两个描述。但我们可以根据获取到的信息进行一些换算，进行瑕疵定位。假设时间为t，而瑕疵(中心)所在图像中的水平位置为x，则有at+bx＝C(1)，当单位统一时对同一瑕疵C为定值，a、b分别为与时间、分辨率相关的系数。令a＝1，(1)式则为t+bx＝C，b代表移动每个单位分辨率耗费的时间，C为本圈开始的总时间；换种描述，令b＝1，(1)式则为at+x＝C，a代表每秒移动的分辨率，则C为本圈开始后移动的总像素。因此，不论选择哪种单位，只有两个未知数，即只要通过布面初始固定特征获取到两组不同t和x，即能求解出a和C或b和C。对于后续检测到的瑕疵，代入上述参数可以得出相对本圈开始的时间或分辨率偏移，即实现瑕疵定位。实施例1基于前述理论，本专利技术提出了基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法，应用于大圆机上织布的瑕疵定位，其包括步骤S1-S4。S1、获取布面的初始固定特征，如剖幅线或小范围人为制造的布面特征(如笔作标记点或打孔)。图1中所示的点B即为布面初始固定特征的中心点。S2、获取所述大圆机的计圈信号，记录每圈起始时间，以获取发现初始固定特征或瑕疵的时间。S3、计算移动每个分辨率所耗费的时间b。如图1所示，A点为圈数感应端在布面上的投影点。假设旋转方向为逆时针，假设大圆机开机运转稳定后转速为a(m/s)，相机视角范围内每个单位分辨率对应布面的实际长度为b(m/Pixel)，从新的计时周期开始后，相机抓拍到初始固定特征B的时间为t，而在图像上，B点对应位置距离P1的分辨率值为x，那么由B点固定的时候为常数，此时有则：a*t+b*x＝C。假设a＝1，则有：t+b*x＝C；在同一圈内，或不同圈抓取两组不同的(t1,x1)，(t2,x2)，确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法，应用于大圆机上织布的瑕疵定位，所述大圆机包括计圈传感器及圈数感应端，所述圈数感应端随布面转动，其特征在于：所述大圆机还包括相机，所述相机的视口指向布面，所述布面上具有初始固定特征；布面上的每个点在所述相机获取的图像上以恒定速度移动；其瑕疵定位包括以下步骤：S1、获取布面的初始固定特征；S2、获取所述大圆机的计圈信号，记录每圈起始时间，以获取发现初始固定特征或瑕疵的时间；S3、在同一圈或不同圈抓取两组(t1,x1)，(t2,x2)，代入下式计算移动每个分辨率所耗费的时间b；

【技术特征摘要】
1.基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法，应用于大圆机上织布的瑕疵定位，所述大圆机包括计圈传感器及圈数感应端，所述圈数感应端随布面转动，其特征在于：所述大圆机还包括相机，所述相机的视口指向布面，所述布面上具有初始固定特征；布面上的每个点在所述相机获取的图像上以恒定速度移动；其瑕疵定位包括以下步骤：S1、获取布面的初始固定特征；S2、获取所述大圆机的计圈信号，记录每圈起始时间，以获取发现初始固定特征或瑕疵的时间；S3、在同一圈或不同圈抓取两组(t1,x1)，(t2,x2)，代入下式计算移动每个分辨率所耗费的时间b；式中，t1及t2为所述相机抓取到所述初始固定特征的中心点的时间，且t1≠t2；x1及x2为所述初始固定特征的中心点距离所述相机视口在所述布面的起点的分辨率值；S4、存储移动每个分辨率所耗费的时间b的计算结果；S5、则对于检测到的任意瑕疵，其位于所述布面的处，式中，td为瑕疵中心点的抓拍时间，xd为瑕疵中心点距离所述相机视口在所述布面的起点的分辨率值；T为布面旋转一圈所用的时间。2.如权利要求1所述的基于计圈信号及初始固定特征进行瑕疵定位的方法，其特征在于，所述步骤S3、S4及S5通过下述步骤替代：S3、在同一圈或不同圈抓取两组(t1,x1)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，翁晓光，康家宁，黄启是，
申请(专利权)人：福建省国业科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35