一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法，首先，在绒毛织物没有覆盖到传动辊之前，通过机器视觉系统获取传动辊切面图像，将其作为基准。再将被测绒毛织物平铺在传动辊上，获取绒毛织物切向图像。最后在计算机中对图像进行处理，获取厚度基准线和绒毛上边缘轮廓线并通过链码原理提取厚度基准线与绒毛织物上边缘轮廓线坐标，最后对二者进行减法运算得到绒毛织物厚度值。本发明专利技术可以提高绒毛织物厚度检测结果的客观性，为今后的绒毛织物表面质量检测的自动化、高效化提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法
本专利技术属于机器视觉
，涉及一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法。
技术介绍
织物在经过抓毛、磨毛、刷毛等起毛工艺后，织物表面生成柔软、致密的绒毛。绒毛织物具有保暖性强、遮光性强的等优点，因此绒毛织物被广泛应用于服装、毛毯、玩具等纺织品中。目前绒毛织物的厚度测量方法通常以人工检测为主，检验人员凭借多年工作经验，通过手感、视觉等感官对绒毛的高度进行评定。但是，人工检测存在着很大的弊端，首先人工检测对于检测人员的要求很高，检测人员必须要经过长时间的经验积累，才具备评定织物质量的能力。其次，人工评定带来的主观性较强，不同的人检测同一种织物可能会导致不同的结果。用机器视觉代替人眼来完成对纺织品表面状态的检测，不但测量精度高、速度快，而且成功解决了复杂环境下的视觉检测问题，提供了人性化的生产方式以保护工人的身体健康，成为各个企业保证其产品质量的重要手段和必然趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法，解决了现有技术中存在的复杂环境下的视觉检测问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、搭建实验平台并对机器视觉系统进行标定，得到物面分辨率K；通过机器视觉系统采集传动辊外轮廓切向图像，并将其暂存于计算机中；再将绒毛织物放置在传送带上，将采集的绒毛织物切向图暂时存放在计算机内；步骤2、将步骤1所得的传动辊外轮廓切向图像和绒毛织物切向图进行灰度化、滤波、二值化、形态学处理和边缘检测得到绒毛厚度基准线图像和绒毛上边缘轮廓特征图像；步骤3、通过链码原理提取步骤2所得的绒毛厚度基准线图像和绒毛上边缘轮廓特征图像的边缘坐标值，得到绒毛厚度基准线和绒毛上边缘轮廓曲线；步骤4、利用步骤3得到的绒毛厚度基准线和绒毛上边缘轮廓曲线的坐标值，采用厚度测量原理得到绒毛织物厚度值；步骤5、将步骤4所得的绒毛织物厚度值乘以步骤1所得到的物面分辨率，得到的乘积为绒毛织物真实厚度。本专利技术的特点还在于：步骤1中实验平台为一种非接触式割绒织物厚度检测装置，包括有支座a与若干个支座b，支座a连接有两个长支架，两个长支架之间固定连接有水平支架，水平支架连接有云台，支座b固定连接有两个短支架，长支架固定连接有传送带支架，传送带支架固定连接短支架，云台上连接有工业相机，工业相机通过数据线连接有计算机，两个长支架之间固定连接有传动辊机构，传动辊机构连接有步进电机，步进电机电性连接有电源，两个传送带支架之间设置有第一支撑辊机构，两个传送带支架远离长支架的一端之间设置有第二支撑辊机构，传动辊机构、第一支撑辊机构及第二支撑辊机构设置有传送带配合工作；传动辊机构包括有轴承卡座、轴承座及传动辊，轴承卡座及轴承座分别固定连接两个长支架，轴承卡座上开设有通孔，通孔内设置有轴承，轴承座上开设有圆孔，圆孔内设置有轴承，传动辊穿过通孔内的轴承的一端端部与步进电机连接，传动辊另一端端部插入圆孔内与轴承连接，传送带设置在传动辊表面；步进电机输出轴一端设置有联轴器驱动传动辊，联轴器与轴承卡座固定连接；第一支撑辊机构包括有轴承座支架，轴承座支架连接在传送带支架上，轴承座支架的侧壁固定连接有轴承座，两个轴承座之间设置有第一支撑辊，两个轴承座的圆孔内设置有轴承与第一支撑辊两端活动连接，传送带设置在第一支撑辊表面；第二支撑辊机构包括有两个轴承座，两个轴承座之间设置有第二支撑辊，两个轴承座的圆孔内设置有轴承与第二支撑辊两端连接，两个轴承座垂直固定连接传送带支架，传送带设置在第二支撑辊表面；支座a一侧放置有条形LED光源，条形LED光源位于传动辊的正下方；水平支架与云台连接方式为固定连接、滑动连接或可拆卸连接；云台设置有L型的相机固定板固定工业相机。轴承座支架与轴承座相接的壁面设置有滑槽，轴承座开有螺孔，螺孔内插设有螺栓，螺栓一端固定在滑槽内，另一端套设有螺母固定轴承座；支座a与支座b、支座b与长支架、长支架与水平支架，支座b与短支架、长支架与传送带支架，传送带支架与短支架、承座支架与传送带支架之间的连接处设置有角件固定。步骤的标定按照以下步骤实施：将标准量块放置在工业相机的正下方，与传动辊轴心等高，使条形LED光源保持在获取绒毛织物图像式相同的照明效果，拍摄标准量块图像，并在计算机中得到物面分辨率K。步骤1的标定按照以下步骤实施：将标准量块放置在工业相机的正下方，与传动辊轴心等高，使条形LED光源保持在获取绒毛织物图像式相同的照明效果，拍摄标准量块图像，并在计算机中得到物面分辨率。步骤2具体按照以下步骤实施：步骤2.1、将经步骤1得到的绒毛织物切向图进灰度化、滤波、二值化和形态学算法等处理，去除图像中的杂物，细化绒毛图像边缘，填充绒毛空洞，得到清晰的绒毛织物轮廓图像；步骤2.2、将经步骤1得到的传动辊外轮廓切向图像进灰度化、滤波、二值化和形态学算法等处理，得到传动辊与背景的边缘特征图像；步骤2.3、对经步骤2.1和2.2所得到的绒毛织物轮廓图像和绒毛厚度基准线轮廓图像采用Canny算子进行边缘检测，得到绒毛上边缘轮廓特征图像和绒毛厚度基准线图像。步骤3具体按照以下步骤实施：步骤3.1、分别将绒毛上边缘轮廓特征图像与绒毛厚度基准线图像的轮廓边缘标记为M×N并生成(M+2，N+2)的0矩阵，用以包围边缘轮廓，形成8领域图像；步骤3.2、寻找第一个像素为1的坐标，建立首个搜索方向的起点，然后对其余7个方向进行搜索，寻找下一个像素为1的坐标，全局搜索，并记录当前的坐标；步骤3.3、当其余7个方向均为0时，则停止计算，并返回坐标值。步骤4的具体按照以下步骤实施：对步骤3所得的坐标值利用matlab拟合得到坐标系下的绒毛上边缘轮廓曲线l1与绒毛厚度基准线l2，相减从而得到绒毛厚度变化曲线L，其表达式为L＝l1-l2(1)。步骤5的具体按照以下步骤实施：设绒毛上边缘轮廓曲线l1为g(x,y)，绒毛厚度基准线l2为t(x,y)，则绒毛厚度变化曲线L(x,y)为L(x,y)＝|g(x,y)-t(x,y)|(2)绒毛平均厚度公式为式中，n为边缘点个数，K为物面分辨率；i为矩阵中的行标。本专利技术的有益效果是：本专利技术可以提高绒毛织物厚度检测结果的客观性，为今后的绒毛织物表面质量检测的自动化、高效化提供技术支持。附图说明图1是本专利技术一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法的流程图；图2是本专利技术一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法的切向扫描图；图3是本专利技术一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法的绒毛织物表面厚度测量的厚度测量原理图；图4是本专利技术一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法的边缘轮廓跟踪算法示意图；图5是本专利技术一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法的实验平台支架连接示意图；图6是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：/n步骤1、搭建实验平台并对机器视觉系统进行标定，得到物面分辨率K；通过机器视觉系统采集传动辊外轮廓切向图像，并将其暂存于计算机中；再将绒毛织物放置在传送带上，将采集的绒毛织物切向图暂时存放在计算机内；/n步骤2、将步骤1所得的传动辊外轮廓切向图像和绒毛织物切向图进行灰度化、滤波、二值化、形态学处理和边缘检测得到绒毛厚度基准线图像和绒毛上边缘轮廓特征图像；/n步骤3、通过链码原理提取步骤2所得的绒毛厚度基准线图像和绒毛上边缘轮廓特征图像的边缘坐标值，得到绒毛厚度基准线和绒毛上边缘轮廓曲线；/n步骤4、利用步骤3得到的绒毛厚度基准线和绒毛上边缘轮廓曲线的坐标值，采用厚度测量原理得到绒毛织物厚度值；/n步骤5、将步骤4所得的绒毛织物厚度值乘以步骤1所得到的物面分辨率，得到的乘积为绒毛织物真实厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、搭建实验平台并对机器视觉系统进行标定，得到物面分辨率K；通过机器视觉系统采集传动辊外轮廓切向图像，并将其暂存于计算机中；再将绒毛织物放置在传送带上，将采集的绒毛织物切向图暂时存放在计算机内；
步骤2、将步骤1所得的传动辊外轮廓切向图像和绒毛织物切向图进行灰度化、滤波、二值化、形态学处理和边缘检测得到绒毛厚度基准线图像和绒毛上边缘轮廓特征图像；
步骤3、通过链码原理提取步骤2所得的绒毛厚度基准线图像和绒毛上边缘轮廓特征图像的边缘坐标值，得到绒毛厚度基准线和绒毛上边缘轮廓曲线；
步骤4、利用步骤3得到的绒毛厚度基准线和绒毛上边缘轮廓曲线的坐标值，采用厚度测量原理得到绒毛织物厚度值；
步骤5、将步骤4所得的绒毛织物厚度值乘以步骤1所得到的物面分辨率，得到的乘积为绒毛织物真实厚度。


2.根据权利要求1所述的一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法，其特征在于，所述步骤1中实验平台为一种非接触式割绒织物厚度检测装置，包括有支座a(14)与若干个支座b(14-1)，支座a(14)连接有两个长支架(15)，两个所述长支架(15)之间固定连接有水平支架(16)，所述水平支架(16)连接有云台(1)，支座b(17)固定连接有两个短支架(18)，长支架(15)固定连接有传送带支架(20)，所述传送带支架(20)固定连接短支架(18)，所述云台(1)上连接有工业相机(2)，所述工业相机通过数据线连接有计算机，两个长支架(15)之间固定连接有传动辊机构(21)，所述传动辊机构(21)连接有步进电机(3)，所述步进电机(3)电性连接有电源，两个传送带支架(20)之间设置有第一支撑辊机构(22)，两个传送带支架(20)远离长支架(15)的一端之间设置有第二支撑辊机构(23)，传动辊机构(21)、第一支撑辊机构(22)及第二支撑辊机构(23)设置有传送带(9)配合工作；
所述传动辊机构(21)包括有轴承卡座(5)、轴承座(8)及传动辊(6)，所述轴承卡座(5)及轴承座(8)分别固定连接两个长支架(15)，轴承卡座(5)上开设有通孔，所述通孔内设置有轴承(11)，所述轴承座(8)上开设有圆孔，所述圆孔内设置有轴承(11)，传动辊(6)穿过所述通孔内的轴承(11)的一端端部与步进电机(3)连接，传动辊(6)另一端端部插入所述圆孔内与轴承(11)连接，传送带(9)设置在传动辊(6)表面；
所述步进电机(3)输出轴一端设置有联轴器(4)驱动传动辊(6)，联轴器(4)与轴承卡座(5)固定连接；
所述第一支撑辊机构(22)包括有轴承座支架(19)，所述轴承座支架(19)连接在传送带支架(20)上，轴承座支架(19)的侧壁固定连接有轴承座(8)，两个所述轴承座(8)之间设置有第一支撑辊(7)，两个轴承座(8)的圆孔内设置有轴承(11)与第一支撑辊(7)两端活动连接，传送带(9)设置在第一支撑辊(7)表面；
所述第二支撑辊机构(21)包括有两个轴承座(8)，两个所述轴承座(8)之间设置有第二支撑辊(10)，两个轴承座(8)的圆孔内设置有轴承(11)与第二支撑辊(10)两端连接，两个轴承座(8)垂直固定连接传送带支架(20)，传送带(9)设置在第二支撑辊(10)表面；
所述支...

【专利技术属性】
技术研发人员：金守峰，陈阳，陆少锋，李毅，贺江平，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61