基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统，包括横梁装置，横梁装置上固定有光源装置和一台或数台工业相机，一台工业相机的成像区域或数台工业相机拼接而成的成像区域覆盖被检测坯布纺织走动所经过的待检测区，工业相机连有图像采集、处理和分析装置，图像采集、处理和分析装置连有可对经编机或氨纶机进行控制的控制单元，控制单元连有疵点位置区域显示装置。本实用新型专利技术所述系统结构简单、功耗低，使用和维护成本较低，而且安全可靠，不影响工人的在线操作，大大提升了经编机或氨纶机的生产质量和效率，从而适合在经编机或氨纶机坯布生产厂中较为广泛的推广，适应了纺织自动化、无人化的发展趋势。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及经编机、氨纶机坯布在线生产领域，尤其是一种基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统。
技术介绍
在经编机、氨纶机编织布匹的过程中，纱线发生断裂后会出现布匹疵点，该类型的疵点是评价经编布匹质量等级的最主要参数。现有技术中，辅助检测技术主要以激光模式和光电感测阵列扫描模式为主。其检测原理为(1)激光模式在织布机上相对地安装一对激光二极管发射器和接收器，使激光光线横掠布匹表面，激光光线与布匹的走向垂直。疵点发生时，对应会有纱线发生断裂，当纱线被拉断时，在鼓风机和导气管路产生的气流作用下，纱线会飘入激光线内从而干扰光线，产生光线的微小干扰，光敏元件和后续电路通过捕捉这种干扰完成一次疵点检测。该模式的检测率在50 60%左右，且对织针后的断线疵点检测无能为力。⑵扫描模式采用16-64个光电管的集成阵列，使该阵列与布匹表面相隔 8-lOcm处垂直于布匹运动方向做往复运动，运动过程中，光电管阵列从有限的区域内(约 5*8cm2)获取布匹表面光线的明暗信息，通过数字处理器系统判断纱线是否发生断裂从而产生疵点。该模式的检测率在80% 85%左右，对布匹两端的疵点检出率较低。上述两种模式装置功耗大，其辅助设备安装复杂、维护工作量大。与此同时，大规模集成电路技术的飞速发展和图像处理算法的进一步成熟，机器视觉技术在在线检测领域的应用越来越广泛。
技术实现思路
本技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种结构简单、功耗低的基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统。本技术解决其技术问题采用的技术方案一种基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统，包括横梁装置，横梁装置上固定有光源装置和一台或数台工业相机，一台工业相机的成像区域或数台工业相机拼接而成的成像区域覆盖被检测坯布纺织走动所经过的待检测区，工业相机连有图像采集、处理和分析装置，图像采集、处理和分析装置连有可对经编机或氨纶机进行控制的控制单元，控制单元连有疵点位置区域显示装置。作为优选，所述疵点位置区域显示装置包括作为总指示的声光报警指示、对应各台工业相机的相机专属区域疵点检测状态指示和指示精确位置信息的坯布全幅度位置指7J\ ο作为优选，所述光源装置为普通荧光灯或为通过直流电源驱动的直流光源。作为优选，所述的普通荧光灯或直流光源包括一组线性排列的管状发光体，相邻的管状发光体在被检测坯布的照明区域具有重叠部分，且所有管状发光体在被检测坯布拼接形成的照明区域覆盖整个待检测区，以保证工业相机采集的图像明暗效果均勻。作为优选，在被检测坯布上方1 1. ail处横掠被检测坯布宽度方向设有至少3根3的管状发光体。作为优选，所述横梁装置为截面40x70mm，厚度3mm的回形铝合金横梁。作为优选，所述工业相机为百万像素级的CXD工业相机。作为优选，所述图像采集、处理和分析装置包括采集时触发模块、图像处理和分析模块，其中采集时触发模块与工业相机连接，根据采集的模式不同给出轮询采集信号或同步采集信号，使得工业相机在采集时触发装置的驱动下进行轮询图像信号采集或同步图像信号采集。本技术有益的效果是采用了该基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统，可以在线实时有效的检测经编机或氨纶机所生产坯布时存在的疵点，并且能够及时地对疵点进行报警及区域位置的显示、记录，同时通过所述基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统的控制单元向经编机或氨纶机的电气控制系统发出停机指令，暂停机器织布动作，较以人工肉眼巡回监测布匹表面疵点，其使用大大降低了工人工作的强度，避免了因工人疲劳而出现的坯布疵点过长问题，大大提升了坯布的质量。与
技术介绍
中所述的两种技术原理的产品相比，所述基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统能够通过对疵点位置的记录，还能够为下一道工序中坯布质量等级的评定提供最直接的依据。不仅如此，本技术所述系统结构简单、功耗低，使用和维护成本较低，而且安全可靠，不影响工人的在线操作，大大提升了经编机或氨纶机的生产质量和效率，从而适合在经编机或氨纶机坯布生产厂中较为广泛的推广，适应了纺织自动化、无人化的发展趋势。附图说明图1是本技术的系统架构图；图2是本技术的检测流程图；附图标记说明横梁装置1，光源装置2，工业相机3，被检测坯布4，待检测区5，图像采集、处理和分析装置6，控制单元7，声光报警指示8-1，相机专属区域疵点检测状态指示8-2，坯布全幅度位置指示8-3。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明实施例如图1，这种基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统，包括横梁装置 1，横梁装置1上固定有光源装置2和工业相机3，工业相机3连有图像采集、处理和分析装置6，图像采集、处理和分析装置6连有可对经编机或氨纶机进行控制的控制单元7，控制单元7连有疵点位置区域显示装置。其中所述横梁装置1 一般为经编机或氨纶机自带，主要作为支撑安装支架，横架在经编机或氨纶机刚完成纺织的坯布上方或斜上方，一般采用横截面为40mmX70mm、厚度为 3mm的回形铝合金横梁，作为安装光源和工业相机用，光源装置2和工业相机3均设置为待检测区5的对应位置处。所述光源装置2为普通荧光灯或为通过直流电源驱动的直流光源，包括在被检测坯布4上方1 1. 2m处横掠被检测坯布4宽度方向设有的至少3根的管状发光体，相邻的管状发光体在被检测坯布4的照明区域具有重叠部分，且所有管状发光体在被检测坯布4拼接形成的照明区域覆盖整个待检测区，用于提供被检测坯布区域5的较为恒定、均勻、充足的照明光源，该光源根据不同经编机或者氨纶机所织布匹的幅面宽度不同，设置的数量也不同，需要保证相邻的照明光源接合而成所照亮的待检测区5图像的亮度具有一致性， 及保证工业相机3采集的图像明暗效果均勻。同时，工业相机3为百万像素级的CXD工业相机，要合理选择摄像头内CXD传感器芯片的靶面大小，镜头的成像精度以及镜头的视角，调整横梁装置1的高度位置来设定工业相机3的合理物距，保证系统所需的合适成像面积，该面积的选择以疵点识别时所要求的图像的精度为出发点，相机长度方向上(即坯布的宽度方向)保证图像精度，相机宽度方向上(即坯布纺织走动的方向)保证疵点出现时所能确切识别的长度，一般取值在5cm，图 1中待检测区5即为该系统工业相机3图像采集的目标，工业相机3包括一台或者数台，当为一台时成像区域为整个被检测区域5，当为数台时，该数台相机在被检测坯布5上拼接形成的成像区域覆盖了整个被检测区域5，且在系统调整时，一般保证各台相机的成像区域有所交叉。所述图像采集、处理和分析装置6和控制单元7构成本系统的主控核心，在具体实施中常用数字信号处理芯片DSP和单片机系统芯片如arm芯片构成，也可采用工控PC结构。所述图像采集、处理和分析装置6的触发模块通过软件触发或者硬件定时触发方式控制工业相机图像采集的有序控制。所述图像采集、处理和分析装置6通过时序控制完成图像采集后，利用图像处理模块对所采集的图像进行相应的图像算法处理，对于不同品种的坯布，由工人通过该装置的人机界面操作设置坯布的类属，图像处理模块会从数据库中选择预设的算法进行图像处理，所述图像采集、处理和分析装置6的分析模块会根据图像处理结果根据疵点判断规则判定是否发生疵点，从而驱动控制单元7。所述控制单元7与图像采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶小刚，李江涛，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所，
类型：实用新型
国别省市：