【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器视觉检测，涉及一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法。
技术介绍
1、随着纺织装备的自动化水平的快速发展，部分生产工序已实现了无人化作业。但是，针对化纤丝饼外观质量检测自动化水平仍然偏低，还是以人工方式检测为主。传统的人工检测方法需要检测人员逐一查看放置在丝饼库存架上的化纤丝饼，由于化纤丝饼自身颜色单一、化纤纹理干扰性大、待检测表面空间位置关系复杂、外观缺陷种类多样，且大部分缺陷形状大小比较细微、同种缺陷直接也差异较大，需要检测人员借助较强的灯光进行查看，然后凭借肉眼进行识别判断。
2、采用传统人工检测方法对化纤丝饼外观进行检测，存在着以下不足：首先就是人工检测的效率较低，一个熟练的检测工人完成对一个化纤丝饼所有外观缺陷的检测都需要耗费数秒，且用人成本也随着社会的进步发展逐渐增加，为了达到企业所需要的检测效率，势必需要雇佣大量的员工，而这无疑会大大增加企业的生产成本。其次一方面化纤丝饼的检测环节一般会与生产环节紧密连接在一起，会同处于同一环境中，而化纤丝饼的生产环境具有一定的恶劣性，通常该环境具有温度高，声音嘈杂等问题，另一方面由于化纤丝饼检测所具有的特殊性，需要在较为强的灯光辅佐下，部分缺陷才能够被人眼分辨出，因此长时间在这种生产条件下会严重危害员工的身体健康，这其实也不利于企业的长久发展。此外，检测员工的主观意识对于化纤丝饼外观检测存在很大的影响，其判断标准受不同员工意识及时间影响而会发生较大变化，存在很大的差异性，可想而知由此得到的检测效果的可信度必然大打折扣，其外观检测结果的精确度也不能确保
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，包括以下步骤：
2、s10，化纤丝饼外观图像采集，通过图像采集装置对化纤丝饼外观图像进行采集，包括缺陷图像及完好图像；
3、s20，化纤丝饼外观图像数据扩充，采用数据增强算法对采集的原始图像进行扩充，增加化纤丝饼外观缺陷图像数量；
4、s30，化纤丝饼外观图像数据集制作，对处理好的化纤丝饼外观缺陷数据集图像进行缺陷目标标注。
5、优选地，所述s10中所述图像采集装置包括传送带、相机组、光学镜头、光源组和化纤丝饼及托盘，其中，相机组包括上端面相机、下端面相机、侧面相机和端面侧相机；光源组包括箱型光源、环形光源和弧形光源。
6、优选地，所述相机组中相机均为cmos型工业相机。
7、优选地，所述s10中光学镜头为c-mount型接口，与相机组中各相机装配。
8、优选地，所述光源组均为led光源，箱型光源设置在化纤丝饼的侧面，为侧面相机采集图像进行补光；环形光源设置在化纤丝饼的上端，为上端面相机和端面侧相机采集图像进行补光；弧形光源设置在化纤丝饼的下方两侧，为下端面相机和端面侧相机采集图像进行补光。
9、优选地，所述s20中数据增强算法包括图像翻转、图像拉伸、镜头畸变及随机扣除。
10、优选地，所述s30中使用lablimg依次对处理好的化纤丝饼外观缺陷数据集图像进行缺陷目标标注。
11、优选地，所述s30中每个标注图像都会自动生成一个与之相对应的txt文档，文档里储存该图像中所标注的所有缺陷种类位置及位置信息。
12、优选地，所述s30中标注文档每行的数据格式为[label_index,cx,cy,w,h]，其中label_index是指标注标签在标签库中的索引，即所标注的化纤丝饼缺陷名称在所有缺陷名称中的序号，cx和cy分别是指标注框中心点的x和y相对坐标，其数值是标注框原始中心点坐标与图像长宽的比值，w和h分别是指标记框的宽与高，其数值是标注框原始宽高与图像宽高的比值。
13、优选地，所述s30目标标注后利用随机分配算法对每一类缺陷进行随机划分，训练集、验证集及测试集的图像比例为6：2：2，划分好后即形成化纤丝饼外观缺陷数据集。
14、本专利技术有益效果至少包括：本专利技术采取了多工业相机、多光学镜头、多光源同时工作的方法，能同时检测多个方位、多个缺陷，对污渍、绊丝、成型不良和毛丝的缺陷图像采集全面有效，大大提升了检测的效率与准确性；本专利技术针对检测任务的特殊性建立有针对性的化纤丝饼外观缺陷数据集，并针对暂存化纤丝饼数量较少问题，使用数据增强技术对数据集数量进行扩充。
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1.一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述S10中所述图像采集装置包括传送带、相机组、光学镜头、光源组和化纤丝饼及托盘，其中，相机组包括上端面相机、下端面相机、侧面相机和端面侧相机；光源组包括箱型光源、环形光源和弧形光源。
3.根据权利要求2所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述相机组中相机均为CMOS型工业相机。
4.根据权利要求2所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述S10中光学镜头为C-Mount型接口，与相机组中各相机装配。
5.根据权利要求2所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述光源组均为LED光源，箱型光源设置在化纤丝饼的侧面，为侧面相机采集图像进行补光；环形光源设置在化纤丝饼的上端，为上端面相机和端面侧相机采集图像进行补光；弧形光源设置在化纤丝饼的下方两侧，为下端面相机和端面侧相机采集图像进行补光。
6.根据权利要求1所述的一种
7.根据权利要求6所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述S30中使用LablImg依次对处理好的化纤丝饼外观缺陷数据集图像进行缺陷目标标注。
8.根据权利要求7所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述S30中每个标注图像都会自动生成一个与之相对应的txt文档，文档里储存该图像中所标注的所有缺陷种类位置及位置信息。
9.根据权利要求8所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述S30中标注文档每行的数据格式为[label_index,cx,cy,w,h]，其中label_index是指标注标签在标签库中的索引，即所标注的化纤丝饼缺陷名称在所有缺陷名称中的序号，cx和cy分别是指标注框中心点的x和y相对坐标，其数值是标注框原始中心点坐标与图像长宽的比值，w和h分别是指标记框的宽与高，其数值是标注框原始宽高与图像宽高的比值。
10.根据权利要求1所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述S30目标标注后利用随机分配算法对每一类缺陷进行随机划分，训练集、验证集及测试集的图像比例为6：2：2，划分好后即形成化纤丝饼外观缺陷数据集。
...【技术特征摘要】
1.一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述s10中所述图像采集装置包括传送带、相机组、光学镜头、光源组和化纤丝饼及托盘，其中，相机组包括上端面相机、下端面相机、侧面相机和端面侧相机；光源组包括箱型光源、环形光源和弧形光源。
3.根据权利要求2所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述相机组中相机均为cmos型工业相机。
4.根据权利要求2所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述s10中光学镜头为c-mount型接口，与相机组中各相机装配。
5.根据权利要求2所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述光源组均为led光源，箱型光源设置在化纤丝饼的侧面，为侧面相机采集图像进行补光；环形光源设置在化纤丝饼的上端，为上端面相机和端面侧相机采集图像进行补光；弧形光源设置在化纤丝饼的下方两侧，为下端面相机和端面侧相机采集图像进行补光。
6.根据权利要求1所述的一种化纤丝饼外观图像数据采集及处理方法，其特征在于，所述s20中数据增强算法包括图像翻转、图像拉伸、...
【专利技术属性】
技术研发人员：周柔刚，袁贤琪，李杰，邵惠峰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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