基于机器视觉的经纱断纱检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的经纱断纱检测系统，包括设置于织布机的棕框下方的LED光源，棕框上方还设置有工业相机，工业相机通过485通信线与织布机控制柜连接，棕框下方还设置有经轴，棕框和经轴之间为经纱。本发明专利技术解决了现有技术中存在的经纱断纱检测准确率低的问题。

Detection system of warp break based on machine vision

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的经纱断纱检测系统
本专利技术属于视觉检测
，具体涉及一种基于机器视觉的经纱断纱检测系统。
技术介绍
在织布机织造过程中，经纱和纬纱相互交错运动形成织物。但在织布过程中，织布机的棕框以每秒钟几十次的频率带动经纱上下交错运动，在此过程中，由于经纱物理强度不够均匀，常常发生经纱断纱。如果发生经纱断纱，没有及时停止织布过程，织造出来的布面就会出现断经缺陷，造成布面质量下降甚至报废，在生产过程中断经纱缺陷已经成为布面的主要缺陷。机器视觉是一项综合技术，包括数字图像处理、机械工程、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、I/O卡等)。一个典型的机器视觉应用系统包括图像采集、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。机器视觉系统最基本的特点就是提高生产的灵活性和自动化程度。在一些不适于人工作业的危险工作环境或者人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉。同时，在大批量重复性工业生产过程中，用机器视觉检测方法可以大大提高生产的效率和自动化程度。目前随着视觉传感器价格逐步降低，数字图像处理技术不断发展，采用机器视觉进行表面缺陷检测，工件定位，目标识别等设备已经普及到工业生产的各个领域。目前市场上还未出现安装在织布机上用于检测经纱断纱的视觉检测系统。在以前，由于硬件成本因素的影响，这一技术无法大量的应用在经纱断纱检测过程，而目前随着视觉传感器的逐步成熟以及图像处理器件的普及，使得这一技术从理论走向实际应用。目前对于经纱断纱检测的方式是光电开关，即对射管，其中一端负责发送信号，另外一端接收信号，当发生经纱断纱时，经纱会跌落，在跌落的过程中会阻挡光电开关的光路，这样光电开关接收端收到的信号就会被阻挡，以此判定发生经纱断纱。目前采用光电开关检测织布机经纱断纱主要存在以下问题：1、由于经纱跌落过程非常快，遮挡光电开关的光路时间非常短，对光电开关灵敏度调节要求非常高，如果光电开关灵敏度过低，则会漏检，如果光电开关灵敏度过高，则会误检。实际应用过程中难以做到既不漏检又不误检。2、对于经密较高的织物，由于经纱间隙较小，有一部分断掉的经纱不会跌落，因此不会有经纱跌落遮挡光电开关光路的过程，因此无法检测到此类型的经纱断纱。3、缠绕经纱的经轴，在整经过程中，如果有经纱张力不均匀，这部分张力过小的经纱会自然下垂，遮挡光电开关，造成误检。4、织布车间的各种乱飞的毛丝，棉絮等灰尘均会对光电开关的灵敏度造成影响，进而降低检测准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于机器视觉的经纱断纱检测系统，解决了现有技术中存在的经纱断纱检测准确率低的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种基于机器视觉的经纱断纱检测系统，包括设置于织布机的棕框下方的LED光源，棕框上方还设置有工业相机，工业相机通过485通信线与织布机控制柜连接，棕框下方还设置有经轴，棕框和经轴之间为经纱。本专利技术的特点还在于，LED光源距离棕框正下方水平距离为180～220mm。工业相机距离棕框450～550mm。工业相机距离经轴430～470mm。LED光源距离经轴280～320mm。本专利技术的有益效果是，相较于传统方式将相机采集到的图像传输至传统的PC机，在PC机上进行图像处理过程，但在图像传输过程中，容易出现传输过程带来的故障，同时系统结构复杂，成本较高。该专利技术采用智能相机实时监控织造过程中是否有经纱断纱发生，如果发现经纱断纱，则给织布机发送停机信号，停止织造过程，以避免布面形成断经缺陷。附图说明图1是本专利技术基于机器视觉的经纱断纱检测系统的结构示意图；图2是正常经纱图像；图3是经纱断经图像。图中，1.经轴，2.棕框，3.LED光源，4.工业相机，5.485通信线，6.织布机控制柜。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种基于机器视觉的经纱断纱检测系统，结构如图1所示，包括设置于织布机的棕框2下方的LED光源3，棕框2上方还设置有工业相机4，工业相机4通过485通信线5与织布机控制柜6连接，棕框2下方还设置有经轴1，棕框2和经轴1之间为经纱。其中，LED光源3距离棕框2正下方水平距离为180～220mm。工业相机4与棕框2之间的距离为450～550mm。工业相机4与经轴1之间的距离为430～470mm。LED光源3与经轴1之间的距离为280～320mm。LED光源3照射棕框2后方的经纱，经纱在棕框2的带动下，上下往复运动，工业相机4拍摄实时运动的经纱图像，当发生经纱断纱时，工业相机4采集到的经纱图像会发生变化，确定发生断经时，相机自带的485通信模块利用485通信线5给织布机控制柜6内的停机模块发送信号，织布机停止工作，人工修复布面，修复完成后重新启动织布机继续进行生产。采用机器视觉对织布机经纱进行断经检测，主要依据是在发生经纱断纱时，高速的织布机棕框运动必然将断掉的经纱和其周围未断经的经纱缠绕在一起，进而形成团状。由于检测过程中相机位于经纱上方，距离经纱大约500mm，镜头垂直向下拍摄，因此镜头不会落灰尘；同时毛丝，棉絮等影响检测的因素均处在经纱下面，不会飘落在镜头和经纱之间的空间，因此不会造成误检。从图2中可以看出，正常经纱图像中垂直方向没有突变，左右方向由于经纱间隙有突变；图3中，可以看到发生断裂的经纱由于多次振动缠绕在附件经纱上面，形成白色团状，程序中通过检测图像中是否有垂直方向的突变就可以判断出是否有断经现象发生。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的经纱断纱检测系统，其特征在于，包括设置于织布机的棕框(2)下方的LED光源(3)，棕框(2)上方还设置有工业相机(4)，工业相机(4)通过485通信线(5)与织布机控制柜(6)连接，所述棕框(2)下方还设置有经轴(1)，棕框(2)和经轴(1)之间为经纱。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的经纱断纱检测系统，其特征在于，包括设置于织布机的棕框(2)下方的LED光源(3)，棕框(2)上方还设置有工业相机(4)，工业相机(4)通过485通信线(5)与织布机控制柜(6)连接，所述棕框(2)下方还设置有经轴(1)，棕框(2)和经轴(1)之间为经纱。


2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的经纱断纱检测系统，其特征在于，所述LED光源(3)距离棕框(2)正下方水平距离为180～220mm。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑾，景军锋，高原，
申请(专利权)人：西安获德图像技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61