基于机器视觉的织物物理性能检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的织物物理性能检测方法和装置，方法包括：a、将装有远心镜头的面阵相机与LED光源面对面布置，并在面阵相机与LED光源之间形成检测区域；b、由计算机控制面阵相机，c、将被测织物从检测区域通过，LED光源照在被测织物上，面阵相机对被测织物进行拍照，d、将面阵相机所拍图像传输到计算机中，由计算机将被测织物的图像从时域图像转化到频域图像，在频域图像中提取中心位置坐标的水平方向和/或垂直方向上的峰值位置坐标，计算峰值位置坐标与中心位置坐标之间的距离，然后计算出被测织物的密度值，和/或计算出织物的纬斜角。装置包括机架、LED光源和面阵相机，面阵相机装有远心镜头，本发明专利技术能够采集生产线上流动织物的图像，检测精确度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纺织检测方法和设备，特别是一种检测织物物理性能的检测方法和装置。
技术介绍
织物密度、纬斜角等物理性能的检测是纺织品质量检测最重要的环节之一，准确控制织物密度或线圈数，可保证织物的定形效果和缩率的稳定性。人眼测量存在劳动强度大、出错率高、效率低的问题，受主观因素影响，亟须改进。近年来市场上关于织物密度检测主要有三种方法，一是利用激光扫描检测，激光扫描器产生光束，并由多角镜面轮反射，使得在被检织物的整个幅宽内(除布边外)产生一条条横向扫描光线，再配以计数传感器(一般采用滚轮)进行计数，通过相应算法计算密度。但是激光扫描并不能很好体现每根纬纱的结构特征信息，且在滚轮计数时没有考虑到滚轮 的外径，滚动过程中会出现的打滑现象，使织物密度的检测精确度不高。对流水线上的织物进行检测时还需考虑到运动中的织物会产生波动，虽可利用软件进行修正，但是过程复杂，难度大，不能直接得出结果，仍有误差。二是利用光电检测织物密度，这也是最常见的检测织物密度方法。当每根纱或线圈经过传感器时，它的影像通过透镜投射到光电管中，接受到的光电信号与密度或针圈密度成比例关系，再用微处理器将其放大解析并转化为数字信号，以数字化显示在屏幕上。根据不同织物选择透光或反射光。但是这种方法在检测时必须更换不同光源，不便于检测具有不同纹理结构的织物，特别是一些厚实的织物，检测精度低，织物密度检测设备的检测通用性不强。三是采用普通的CCD面阵相机的机器视觉密度检测，现有产品大部分用于检测静态织物，每次检测都需要调节好光源的亮度和相机的焦距以获得织物清晰的图像，操作麻烦，外界因素影响大易导致图像不清，使织物密度的检测精确度不高，不能够满足工业化生产的需要。部分产品对流动中的织物进行检测时，没有考虑到织物流动过程中产生的波动会导致景深变化，取图不清，检测区域测得的图像尺寸改变等，使织物密度的检测结果与真实数值差异大，检测精确度不高。中国专利申请号为201110174103. 6、名称为〈〈一种新的机织物密度自动检测方法 >> 的文献公开了一种织物密度自动检测方法，该方法主要通过相机采集织物表面图像，然后利用傅里叶变换将织物图像从时域转化到频域，再频域滤波将织物图像分解为纬纱单组纱线系统图像，然后利用自适应局部阈值方法定位纱线，最后统计经纬纱线根数，结合图像放大倍率，计算出织物经纬纱线的密度。该方法的缺点是1、转化到频域后需要进行滤波操作，然后重构织物图像为纬纱单组纱线图像，这些都加大了实时检测的运算时间；2、利用自适应局部阈值方法确定的阈值对定位的纱线稳定性不可靠。中国专利申请号为200710037802. X，名称为“数码织物密度检测仪及测试方法”的文献，公开了一种数码织物密度检测仪，该仪器包括具有放大镜头、照明灯及摄像镜头的光学系统、横向传动机构及对焦机构。以上织物密度检测设备在使用时，光源和相机或摄像镜头对着平铺在平整台面上的织物(布匹)进行照射和照像，这种结构不便于检测具有不同纹理结构的织物，使织物密度检测设备的检测通用性不强；而且每次检测都需要调节好光源的亮度和相机的焦距以获得织物清晰的图像，而调节光源的亮度和相机的焦距均很麻烦，外界因素影响大易导致图像不清，使织物密度的检测精确度不高；现有技术的织物密度检测设备只能采集平铺在平整台面上静止的织物图像，不能用来采集生产线上流动的织物图像，不能够满足工业化生产的需要。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种能够采集生产线上流动织物的图像，检测织物物理性能精确度高的基于机器视觉的织物物理性能检测方法。本专利技术的第二目的在于提供一种能够采集生产线上流动织物的图像，检测织物物理性能精确度高的基于机器视觉的织物物理性能检测装置。 为了达到上述第一目的，本专利技术的技术方案是一种基于机器视觉的织物物理性能检测方法，包括以下步骤 a、将装有远心镜头的面阵相机与LED光源面对面布置，并在面阵相机与LED光源之间形成检测区域；或者将装有远心镜头的面阵相机与LED光源同向布置，并在面阵相机与LED光源的前方形成检测区域， b、由计算机控制面阵相机， C、将被测织物从检测区域通过，LED光源照在被测织物上，面阵相机对被测织物进行拍照， d、将面阵相机所拍图像传输到计算机中，由计算机将被测织物的图像从时域图像转化到频域图像，频域图像包含了被测织物的密度信息，在频域图像中提取中心位置坐标的水平方向和/或垂直方向上的峰值位置坐标，计算峰值位置坐标与中心位置坐标之间的距离，然后计算出被测织物的密度值，和/或计算峰值位置坐标和中心位置坐标的连线与垂直方向的夹角，计算出织物的纬斜角。在b步骤中，计算机上设定了面阵相机曝光时间、帧率，还同时控制LED光源的亮度。在d步骤中，所述面阵相机所拍图像由传输线传输到计算机中。为了达到上述第二目的，本专利技术的技术方案是一种基于机器视觉的织物物理性能检测装置，包括机架、面阵相机和LED光源，所述LED光源安装在机架上，所述面阵相机安装在机架上，所述面阵相机与LED光源面对面布置，并在面阵相机与LED光源之间形成检测区域；或者面阵相机与LED光源同向布置，并在面阵相机与LED光源的前方形成检测区域，所述面阵相机装有远心镜头。所述机架包括左支架、右支架、光源支架和相机支架，所述光源支架左端通过第一上连接板及第一下连接板与左支架固定连接，右端通过第二上连接板及第二下连接板与右支架固定连接；所述相机支架左端通过第一上连接板及第一下连接板与左支架固定连接，右端通过第二上连接板及第二下连接板与右支架固定连接。所述光源支架的邻近面阵相机的一端固定有第一透光罩，光源支架的远离面阵相机的一端固定有光源支架后盖，光源支架的左右两端均安装有光源支架端盖，所述LED光源位于由光源支架、第一透光罩、光源支架后盖及光源支架端盖围成的空腔内；所述面阵相机的邻近LED光源的一端固定有第二透光罩,面阵相机的远离LED光源的一端固定有相机支架后盖，相机支架的左右两端均安装有相机支架端盖，所述面阵相机的远心镜头固定在相机座上且位于由相机支架、第二透光罩、相机支架后盖及相机支架端盖围成的空腔内，所述面阵相机的远离镜头端穿出相机支架后盖且位于固定在相机支架后盖上的相机罩中。所述LED光源是红外光LED光源,所述面阵相机是感红外面阵相机。所述LED光源是可见光LED光源。还包括第一导布棍和第二导布棍，第一导布棍和第二导布棍均转动支撑在机架上，所述第一导布棍位于面阵相机和LED光源的上方,第二导布棍位于面阵相机和LED光源的下方。所述第一导布辊、第二导布辊的两端分别转动支撑在机架的左支架和右支架上。采用上述方法后，本专利技术的优点是1、计算机将被测织物的图像从时域图像转化到频域图像，频域图像包含了被测织物的密度信息，在频域图像中提取中心位置坐标的水平方向和/或垂直方向上的峰值位置坐标，计算峰值位置坐标与中心位置坐标之间的距离，然后计算出被测织物的密度值，和/或计算峰值位置坐标和中心位置坐标的连线与垂直方向的夹角，计算出织物的纬斜角，缩短了运算时间。2、本专利技术采用的面阵相机装有远心镜头，而远心镜头具有放大倍率恒定，畸变小的特点，因此，能够保证对待检织物(布匹)检测区域尺寸大小的一致性，远心镜头在一定距离范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的织物物理性能检测方法，其特征在于：包括以下步骤：a、将装有远心镜头（7？1）的面阵相机（7）与LED光源（12）面对面布置，并在面阵相机（7）与LED光源（12）之间形成检测区域（16）；或者将装有远心镜头（7？1）的面阵相机（7）与LED光源（12）同向布置，并在面阵相机（7）与LED光源（12）的前方形成检测区域（16），b、由计算机（17）控制面阵相机（7），c、将被测织物（3）从检测区域（16）通过，LED光源（12）照在被测织物（3）上，面阵相机（7）对被测织物（3）进行拍照，d、将面阵相机（7）所拍图像传输到计算机（17）中，由计算机（17）将被测织物（3）的图像从时域图像转化到频域图像，频域图像包含了被测织物（3）的密度信息，在频域图像中提取中心位置坐标的水平方向和/或垂直方向上的峰值位置坐标，计算峰值位置坐标与中心位置坐标之间的距离，然后计算出被测织物（3）的密度值，和/或计算峰值位置坐标和中心位置坐标的连线与垂直方向的夹角，计算出织物（3）的纬斜角。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的织物物理性能检测方法，其特征在于包括以下步骤 a、将装有远心镜头(7-1)的面阵相机(7)与LED光源(12)面对面布置,并在面阵相机(7)与LED光源(12)之间形成检测区域(16);或者将装有远心镜头(7-1)的面阵相机(7)与LED光源(12)同向布置，并在面阵相机(7)与LED光源(12)的前方形成检测区域(16)， b、由计算机(17)控制面阵相机(7)， C、将被测织物(3)从检测区域(16)通过，LED光源(12)照在被测织物(3)上，面阵相机(7)对被测织物(3)进行拍照， d、将面阵相机(7)所拍图像传输到计算机(17)中，由计算机(17)将被测织物(3)的图像从时域图像转化到频域图像，频域图像包含了被测织物(3)的密度信息，在频域图像中提取中心位置坐标的水平方向和/或垂直方向上的峰值位置坐标，计算峰值位置坐标与中心位置坐标之间的距离，然后计算出被测织物(3)的密度值，和/或计算峰值位置坐标和中心位置坐标的连线与垂直方向的夹角，计算出织物(3 )的纬斜角。2.根据权利要求I所述的基于机器视觉的织物物理性能检测方法，其特征在于在b步骤中，计算机(17)上设定了面阵相机(7)曝光时间、帧率，还同时控制LED光源(12)的亮度。3.根据权利要求I所述的基于机器视觉的织物物理性能检测方法，其特征在于在d步骤中，所述面阵相机(7)所拍图像由传输线传输到计算机(17)中。4.一种基于机器视觉的织物物理性能检测装置，包括机架(I)、面阵相机(7)和LED光源(12)，其特征在于 a、所述LED光源(12)安装在机架(I)上， b、所述面阵相机(7)安装在机架(I)上， C、所述面阵相机(7)与LED光源(12)面对面布置,并在面阵相机(7)与LED光源(12)之间形成检测区域(16);或者面阵相机(7)与LED光源(12)同向布置，并在面阵相机(7)与LED光源(12)的前方形成检测区域(16)， d、所述面阵相机(7 )装有远心镜头(7-1)。5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的织物物理性能检测装置，其特征在于所述机架(I)包括左支架(1-1 )、右支架(1-2)、光源支架(11)和相机支架(10)，所述光源支架(11)左端通过第一上连接板(5-1)及第一下连...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾金华，朱剑东，徐剑守，肖凯，石亚嬉，
申请(专利权)人：顾金华，
类型：发明
国别省市：