专利名称：一种坯布表面疵点在线检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种坯布表面疵点在线检测装置。
背景技术：
织物质量控制是织物生产厂所面临的最重要与最基本的问题，这对于降低成本及提高产 品的最终质量，进而在国际市场竞争中取得优势是非常重要的。这些需求使得客观、可靠、 省时及低成本的检测评价方法成为产品生产所必须具备的条件。传统的人工检测需要大批人 员对织物进行离线检测，但由于人的肉眼识别能力十分有限，该方法的漏检率、错检率无法 跟上现代纺织行业的发展要求，且极易造成疲劳、费时且效率低。
基于机器视觉的产品检测技术是伴随着计算机技术、图形图像技术、控制技术等相关技 术的发展而产生的，它具备检测精度高、速度快，检测标准统一，劳动强度低等诸多人工检
测所无法替代的优点。因此，基于机器视觉的产品检测技术在工业检测中的地位得到F1益提咼。
目前，世界上将机器视觉技术引入织物产品检测领域比较成功的有以色列EVS公司的 坯布自动检测系统其核心装置I-TEX是一套观察检测系统，可自动控制探测、保存、定位， 并进一歩对布面上的疵点进行评估分析。德国的Obdix光电子技术公司，Uster公司开发的 Fabriscan自动验布系统等。坯布图像属于纹理图像，很多学者对纹理元结构的研究对解决该 问题具有一定的参考价值，但是许多复杂的计算和定时是模式识别不可缺少的。也有人使用 ANN(人工神经网络)来估计缺陷，但不足的参数使得结果不能令人满意。
发明内容
本发明所要解决的问题就是针对上述现有技术存在的不足而提供一种坯布表面疵点在线 检测装置，该检测装置为分布式结构，能够对国际标准ISO/DIS 8498-1990、中国纺织行业标 准FZ01018-1992中规定的织物布面疵点进行在线实时、不停机状态下的检测，集自动探测、 疵点定位、缺陷分类、布边打标、质量评估等多种功能于一体。
本发明为解决上述技术问题所提出的技术方案为 一种坯布表面疵点在线检测装置，其 特征在于主机2与从机3通过千兆以太网进行连接，可以通过网络实现远程采集参数和控制 指令的设置，摄像机组4置于摄像机箱里面，各摄像机与从机3通过安装在从机里面的图像 采集卡来实现连接；
从机3接收主机2指令开始图像采集并进行采集图像信息的处理，并向主机2传送图像 数据和图像处理结果信息，主机2连接有疵点打标机，通过主机2控制驱动疵点打标机8对图像缺陷进行布边打标；
旋转编码器6通过弹性联轴器安装在下布辊7上的同一轴线上，保证旋转编码器6能将 坯布的运动状态精确采集到并输出脉冲信号，经滤波器滤波，为摄像机曝光提供控制信号；
大功率led条形阵列5位于上布辊的侧面，通过活动铰链与固定上布辊的机架连接，采 取单侧正向高角度离轴照明，大功率led条形阵列5与摄像机拍摄轴线成e '角，其中e 2>
e、e,， e尸i5。 ， e2=40° ，大功率led条形阵列5可绕布辊轴心作角度为e =25°的摆 动定位。
本发明采用高性能的计算机和高分辨率的高速线阵ccd工业摄像机，实现了一种分布式
的坯布表面疵点在线检测装置，该装置能够对坯布的表面疵点进行实时检出，显示，存储并 打标，还可以通过数据库操作对产品型号，缺陷类型等参数进行设置与显示。本发明的检测
速度最高可达每分钟200米，检测最大幅宽达3600mm，精度可以达到0.5mm2。
图1为本发明的整体结构示意图2为照明模块工作示意图3为本发明的功能框图4为主机工作流程图5为从机工作流程图。
具体实现方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。
如图l-3所示，主操作控制台9布置在生产线附近合适的位置，按照人机工程学进行外 形与操作设计，主操作控制台9里面有主机2，从机3各个操作按钮的控制电路和电机调频 装置等，表面为操作面板，液晶显示器1和键盘鼠标操作区，主操作控制台9与主机2，从 机3之间的信息传递通过操作面板(操作按钮和鼠标，显示器)来完成。
主机2与从机3通过千兆以太网进行连接，可以通过网络实现远程采集参数和控制指令 的设置。主机2向从机3发出机器学习指令，针对不同织造样式、不同纹理的坯布，使用无 疵点坯布完成机器学习，更新检测参数。从机3亦可以接受主机2的指令完成采集卡采集参 数设置。
从机3接收主机2指令开始图像采集并进行采集图像信息的处理，在检测出疵点时，向 主机2传送疵点图像数据和图像处理结果信息，主机2连接有疵点打标机，通过主机2驱动 疵点打标机8对图像缺陷进行布边打标，并及时保存缺陷图像信息实现对缺陷历史记录的管理。当检测工作完成，主机2通过分析由从机3反馈得到的检测数据，生成标准报单输出， 形成一份完整的产品质量评估报告。如图4为主机2的工作流程图，如图5为从机3的工作 流程图。
摄像机组4采用六个CCD高速线阵工业摄像机，置于摄像机箱里面，摄像机与从机3 的连接通过安装在从机里面的图像采集卡来实现，摄像机组的采集参数设置和是否开始图像 采集由主机2通过网络通讯队从机里面的图像采集卡的命令来完成，摄像机的线扫描控制由 旋转编码器的脉冲信号来决定。
通过弹性联轴器安装在下布辊7上的同一轴线上，保证旋转编码器6能将坯布的运动状 态精确采集到并输出脉冲信号，经滤波器滤波，为摄像机曝光提供控制信号。
由若干相同的LED呈直线一字排列组成的大功率LED条形阵列5位于上布辊10的侧面， 通过活动铰链与固定上布辊的机架连接，采取单侧正向高角度离轴照明，与摄像机拍摄轴线 成9 '角，且15° < 9 ' 〈40° ，为满足不同纹理坯布检测要求，大功率LED条形阵列5可 绕布辊轴心作角度为6 =25°的摆动定位。如图5为照明模块工作示意图。
本发明可以具有以下技术特点
(1) 本发明设计了机器学习功能，可针对不同纹理、不同纺织样式的坯布进行学习，降 低了对操作者的技术要求，增加了本发明对不同纹理坯布的适应能力，拓展了其应用范围；
(2) 本发明采用了主机/从机的分布式处理方式，能够进行远程控制，操作者可在远离 生产线的监控室运行本发明检测坯布，大大改善劳动环境，有利于生产车间的现代化规划；
(3) 本发明可以应用于高速连续生产检测环境中，针对检出疵点可直接使用疵点打标机 在布边打标便于后期处理，而无需随时停车，提高了检测效率，同时，可按ISO国际标准、 国标和厂标输出标准报单，作为进出口等贸易的产品质检依据；
(4) 本发明设计了采用大功率LED条形阵列的单侧正向可变角度离轴照明，对于坯布 这种具有较粗纹理的目标，本设计光照强、照度均匀，同时又避免了固定角度照明适应性差， 导致疵点信息不准的缺点，本设计有着良好的检测效果。
(5) 旋转编码器通过弹性联轴器与布辊沿同一轴线安装，保证了旋转编码器能精确的提 取布辊的运动状态，用于准确控制CCD摄像机采集图像，使得坯布得以完整的接受检测，不 至于出现漏检，同时本设计还有效的避免了重复检测的发生；
(6) 本发明设计了符合人体工学的操作台和友好的人机交互界面，便于用户操作和对缺 陷图像进行清晰显示，操作人员不易疲劳。(7) 本发明采用高分辨率的线阵工业摄像机，通过高精度的旋转编码器脉冲信号进行扫 描控制，精确定位坯布和图像采集位置，能够不住到高速坯布表面缺陷。(8) 本发明设计了全新的高速高精度的图像识别软件，使得检测精度和速度完全满足现代纺织工业的生产要求，实5，ii平估，提高zi^管SzK平，提升纺织品的进出口竞争力。(9) 本发明的主机和从机都可以采用高速图像处理器，并使用千兆以太网来完成大量的图像数据与控制指令的网络传输功能，保证了图像采集，处理，传输和存储的实时性。(10) 本装置的主操作控制台的控制电路可采用两级开关控制，防止误操作；在数据处 理上，主，从机可采用双硬盘冗余操作系统， 一个硬盘出故障后可以切换硬盘继续工作；在 数据保护上有断电保护装置，增强了检测系统工作的可靠性。
权利要求
1、一种坯布表面疵点在线检测装置，其特征在于主机(2)与从机(3)通过千兆以太网进行连接，可以通过网络实现远程采集参数和控制指令的设置，摄像机组(4)置于摄像机箱里面，各摄像机与从机(3)通过安装在从机里面的图像采集卡来实现连接；从机(3)接收主机(2)指令开始图像采集并进行采集图像信息的处理，并向主机(2)传送图像数据和图像处理结果信息，主机(2)连接有疵点打标机，通过主机(2)控制驱动疵点打标机(8)对图像缺陷进行布边打标；旋转编码器(6)通过弹性联轴器安装在下布辊(7)上的同一轴线上，保证旋转编码器(6)能将坯布的运动状态精确采集到并输出脉冲信号，经滤波器滤波，为摄像机曝光提供控制信号；大功率LED条形阵列(5)位于上布辊(10)的侧面，通过活动铰链与固定上布辊的机架连接，采取单侧正向高角度离轴照明，大功率LED条形阵列(5)与摄像机拍摄轴线成θ’角，其中θ2＞θ’＞θ1，θ1＝15°，θ2＝40°，大功率LED条形阵列(5)可绕布辊轴心作角度为θ＝25°的摆动定位。
2、 按权利要求1所述的坯布表面疵点在线检测装置，其特征在于摄像机组(4)包括有 2-6个ccd高速线阵工业摄像机。
全文摘要
本发明涉及一种坯布表面疵点在线检测装置，主机与从机通过以太网连接，摄像机组置于摄像机箱里面，各摄像机与从机通过安装在从机里面的图像采集卡来实现连接；从机接收主机指令开始图像采集并进行采集图像信息的处理，并向主机传送图像数据和图像处理结果信息，主机连接有疵点打标机，通过主机控制驱动疵点打标机对图像缺陷进行布边打标；旋转编码器通过弹性联轴器安装在下布辊上的同一轴线上，大功率LED条形阵列位于上布辊的侧面，通过活动铰链与固定上布辊的机架连接，采取单侧正向高角度离轴照明，LED条形阵列与摄像机拍摄轴线成θ’角，其中40°＞θ’＞15°，LED条形阵列可绕布辊轴心作角度为θ＝25°的摆动定位。
文档编号D06H3/08GK101315337SQ20081004832
公开日2008年12月3日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者宋小春, 朱锦雷, 李九灵, 璜 王, 赵大兴, 赵智明 申请人:湖北工业大学