一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：提供一工业相机对一待检坯布进行拍摄，得到一胚布图像；S02：提供一控制计算机读取所述坯布图像并进行图像预处理；S03：所述控制计算机利用断纱识别程序，将所述坯布图像与一预设的布料模板进行比对，当匹配率不满足预设的匹配阈值时，所述控制计算机向其通信端口发送停机命令；S04：提供一控制模块，接收所述停机命令从而控制经编机运行电机断电停机，系统进入暂停待整状态。本发明专利技术摆脱了传统断纱检测方法的不足，结合图像一维、二维信号的方法，提高了检测精度、效率及抗干扰能力，同时增加了待检坯布的种类，具有更好的通用性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：提供一工业相机对一待检坯布进行拍摄，得到一胚布图像；S02：提供一控制计算机读取所述坯布图像并进行图像预处理；S03：所述控制计算机利用断纱识别程序，将所述坯布图像与一预设的布料模板进行比对，当匹配率不满足预设的匹配阈值时，所述控制计算机向其通信端口发送停机命令；S04：提供一控制模块，接收所述停机命令从而控制经编机运行电机断电停机，系统进入暂停待整状态。本专利技术摆脱了传统断纱检测方法的不足，结合图像一维、二维信号的方法，提高了检测精度、效率及抗干扰能力，同时增加了待检坯布的种类，具有更好的通用性。【专利说明】一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测方法与系统
本专利技术涉及纺织领域，尤其是一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测方法与系统。
技术介绍
坯布检测是纺织品质量控制和管理的主要环节之一。在纺织业的发展过程中，布匹质量与成本已严重阻碍了纺织业的生产与发展，当前坯布质量检测主要是人工检测。这种传统的检测方法速度慢，劳动强度大，易受人为因素影响，误检率和漏检率高，并且经纱断头时经编机不能及时停机。目前纺织行业使用的经编机断纱检测传感器大体可以分为两大类:一类是接触式，如跌落式检测装置；另一类是非接触式，如压电式传感器、电容式传感器、光电传感器检测装置等。机械接触式断经自停装置已经不能满足纺织机械发展的诸多用途，将逐渐被淘汰。高速/高性能纺织机械要求使用可靠的非接触式传感器，但是目前常用的电容式传感器和光电式传感器又有检测准确率低、灵敏度差、对外部环境影响较为敏感、装置安装麻烦等缺点。计算机视觉检测技术具有非接触、速度快、精度高、现场抗干扰能力强等诸多优点，将计算机视觉技术引入整经机断纱检测中，能够很好地满足其对可靠性和灵敏度的要求，而且与传统的检测方案相比，维护更加方便。本专利技术以经编机断纱现象为研究对象，基于计算机视觉技术，应用图像处理算法，实现了经编机的断纱在线检测系统。同时本方法结合坯布图像的一维信息和二维信息，提高了检测精度和检测效率以及抗干扰能力，同时系统增加了印花坯布的断纱检测，相比其它基于机器视觉的检测方法具有更好的通用性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测方法与系统，解决传统断纱检测方法易受环境及工况干扰而导致检测不准确的问题，以及其它基于机器视觉的布匹检测算法计算量大、检测速度慢、无法检测印花布料等问题。本专利技术采用以下方案实现:一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤: 501:提供一工业相机对一待检坯布进行拍摄，得到一胚布图像； 502:提供一控制计算机读取所述坯布图像并进行图像预处理； 503:所述控制计算机利用断纱识别程序，将所述坯布图像与一预设的布料模板进行比对，当匹配率不满足预设的匹配阈值时，所述控制计算机向其通信端口发送停机命令； S04:提供一控制模块，接收所述停机命令从而控制经编机运行电机断电停机，系统进入暂停待整状态； S05:当排除断纱后，恢复断纱检测，所述控制模块控制经编机运行电机启动运行。在本专利技术一实施例中，还提供一报警装置，接收所述停机命令从而发出警报信号。在本专利技术一实施例中，所述断纱识别程序包括以下步骤: 5031:断纱识别程序启动并进行初始化设置； 5032:初始化完成后，预设布料模板并对所述坯布图像预处理；5033:将所述坯布图像的一维和二维信息分别与所述预设的布料模板进行匹配； S034:分析并统计所述坯布图像中每一列信息，若所述坯布图像中某一列与所述布料模板的匹配率不满足预设的匹配阈值，则判定为断纱，若所述坯布图像的每一列与所述布料模板的匹配率均满足预设的匹配阈值，则进行新一轮的图像采集和匹配操作。在本专利技术一实施例中，所述初始化设置包括坯布检测区域的设定、布料模板设置、匹配阈值设定。在本专利技术一实施例中，允许特定的断纱存在，通过手动设置或者自更新学习的方式，更新布料模板，在检测时自动识别或避开坯布分割处的断纱现象，避免误检停机。在本专利技术一实施例中，当需要检测印花纱布时，采用灰度校正法将印花区域灰度值调整到与非印花区域相近的灰度值，从而排除印花图像的干扰，最后将图像二维信息转为一维信息并进行一维模板匹配。本专利技术还提供一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测系统，其特征在于:包括一控制计算机，所述控制计算机连接一工业相机和一控制模块，所述控制模块连接一经编机运行电机，且所述工业相机设置于经编机上的一待检坯布上方。在本专利技术一实施例中，还包括一报警装置，所述报警装置连接所述控制模块。在本专利技术一实施例中，所述控制模块包括一单片机，所述单片机连接一继电器用以控制经编机运行电机的得电与失电，从而实现停、复机控制，且所述单片机通过RS232串口通信接口与所述控制计算机连接。在本专利技术一实施例中，所述工业相机采用高分辨率CMOS工业数字摄像机。本专利技术摆脱了传统断纱检测方法的不足，结合图像一维、二维信号的方法，提高了检测精度、效率、准确率及抗干扰能力，同时增加了待检坯布的种类，具有更好的通用性，并且，允许特定的断纱存在，例如为后续布料切割工序需要而在分割处人为设置的断纱现象，能够通过手动设置或者自更新学习的方式，更新布料模板，在检测时根据设定，自动识别或避开坯布分割处的断纱部位，确保系统不误检停机，同时保证了相匹配布料模板背景与坯布背景相一致，使系统具有更强的适应性。同时，本专利技术既能对纯色纱布进行断纱检测，同时也能检测出部分印花布料的断纱现象；检测印花纱布时，系统根据不同布料情况采用灰度校正法自动将印花区域灰度值调整到合适的灰度值，并将图像二维信息转为一维信息，在此基础上进行一维模板匹配，当图像匹配率不满足要求时，则进行断纱认定。为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本专利技术作进一步详细说明。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的断纱识别程序流程图。图2是本专利技术的系统框架图。图3a是本专利技术的待检纯色坯布断纱图像。图3b是本专利技术的待检坯布破洞图像。图3c是本专利技术的待检含分割边界的断纱图像。图3d是本专利技术的待检印花坯布的断纱图像。图4a是本专利技术的纯色坯布断纱检测结果图。图4b是本专利技术的坯布破洞检测结果图。图4c是本专利技术的含分割边界的断纱检测结果图。图4d是本专利技术的印花坯布断纱检测结果图。【具体实施方式】本专利技术提供一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测方法，包括以下步骤: 501:提供一工业相机对一待检坯布进行拍摄，得到一胚布图像； 502:提供一控制计算机读取所述坯布图像并进行图像预处理； 503:所述控制计算机利用断纱识别程序，将所述坯布图像与一预设的布料模板进行比对，当匹配率不满足预设的匹配阈值时，所述控制计算机向其通信端口发送停机命令，同时控制计算机屏幕显示断纱图像； S04:提供一控制模块，接收所述停机命令从而控制经编机运行电机断电停机，系统进入暂停待整状态； S05:当排除断纱后(操作员根据屏幕显示断纱位置排除断纱情况)，(控制模块控制经编机运行电机恢复运行，系统延时数秒后恢复断纱识别程序)恢复断纱检测，所述控制模块控制经编机运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计算机视觉的坯布断纱在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：提供一工业相机对一待检坯布进行拍摄，得到一胚布图像；S02：提供一控制计算机读取所述坯布图像并进行图像预处理；S03：所述控制计算机利用断纱识别程序，将所述坯布图像与一预设的布料模板进行比对，当匹配率不满足预设的匹配阈值时，所述控制计算机向其通信端口发送停机命令；S04：提供一控制模块，接收所述停机命令从而控制经编机运行电机断电停机，系统进入暂停待整状态；S05：当排除断纱后，恢复断纱检测，所述控制模块控制经编机运行电机启动运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何炳蔚，林建楠，董升升，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：