基于计算机软件提高纱管分拣精度的纱管分拣控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业控制领域，尤其涉及纺织纱管，具体是指一种基于计算机软件提高纱管分拣精度的纱管分拣控制方法。
【背景技术】
[0002]纺织行业在我国是一个劳动密集程度高和对外依存度较大的支柱性产业，整个行业都面临着换代更新升级，尤其是纺织机械及其外围的机械设备。随着纺织行业的技术装备换代升级，以及劳动力成本的增加，纱管自动分拣取代手工分拣纱管是必然趋势。目前，国内并无相对比较成熟的控制系统用于纱管的自动分拣。对于机械视觉技术，颜色的精确识别是一个不小的挑战。由于受不同工作环境的影响，外部的粉尘等其它杂质随时会对颜色的准确识别造成干扰，致使误拣率(把无线纱管当成有线纱管处理、把有线纱管当成无线纱管处理等其他误拣情况)很高。如何降低误拣率，并精确识别出空纱管的颜色成为一个噬待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够降低纱管的误捡率、精确识别纱管颜色的基于计算机软件提高纱管分拣精度的纱管分拣控制方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明的基于计算机软件提高纱管分拣精度的纱管分拣控制方法具有如下构成:
[0005]该基于计算机软件提高纱管分拣精度的纱管分拣控制方法，其主要特点是，纱管分拣装置包括工业相机、纱管运输通道以及工控机；所述的方法包括以下步骤:
[0006](I)所述的工业相机获取纱管运输通道的图像，并将该纱管运输通道的图像传输至工控机；
[0007](2)所述的工控机根据自身存储的背景图像判断所述的纱管运输通道上是否存在纱管；
[0008](3)如果所述的纱管运输通道上存在纱管，则所述的工控机判断所述的纱管上是否存在纱线；否则继续步骤(I);
[0009](4)如果所述的纱管上存在纱线，则所述的工控机输出所述的纱管上存在纱线的结果，然后继续步骤(6);
[0010](5)如果所述的纱管上不存在纱线，则所述的工控机输出所述的纱管上不存在纱线的结果，然后继续步骤(6);
[0011](6)所述的工控机输出所述的纱管的状态信息；
[0012](7)所述的工控机将所述的纱管运输至指定位置。
[0013]进一步地，所述的步骤(I)之前还包括以下步骤:
[0014](0.1)用户将无纱线的纱管图像、有纱线的纱管图像以及多个背景图像存储至所述的工控机中；
[0015](0.2)用户根据待分拣的纱管从所述的多个背景图像中选取最合适的背景图像并设置最佳纱管检测阈值。
[0016]更进一步地，所述的工控机根据自身存储的背景图像判断所述的纱管运输通道上是否存在纱管，具体包括以下步骤:
[0017](2.1)所述的工控机将所述的工业相机获取的纱管运输通道的图像减去工控机自身存储的背景图像以获取第一差值图像；
[0018](2.2)所述的工控机对所述的第一差值图像进行二值化处理；
[0019](2.3)所述的工控机判断经二值化处理后的图像有效面积是否小于最佳纱管检测阈值；
[0020](2.4)如果经二值化处理后的图像有效面积小于最佳纱管检测阈值，则输出所述的纱管运输通道上不存在纱管；
[0021](2.5)如果经二值化处理后的图像有效面积不小于最佳纱管检测阈值，则输出所述的纱管运输通道上存在纱管。
[0022]再进一步地，所述的步骤(0.2)之后还包括以下步骤:
[0023](0.3)用户将数个有纱线的纱管的图像以及数个颜色不同的无纱线的纱管的图像存储至所述的工控机中；
[0024](0.4)用户根据待检测的纱管选取最佳线检测阈值。
[0025]再进一步地，所述的工控机判断所述的纱管上是否存在纱线，具体包括以下步骤:
[0026](3.1)所述的工控机将经二值化处理后的图像减去自身存储的纱管的图像以获取第二差值图像；
[0027](3.2)所述的工控机判断所述的第二差值图像的有效面积是否小于最佳纱线检测阈值；
[0028](3.3)如果第二差值图像有效面积小于最佳纱线检测阈值，则输出所述的纱管上不存在纱线的结果；
[0029](3.4)如果第二差值图像有效面积不小于最佳纱线检测阈值，则输出所述的纱管上存在纱线的结果。
[0030]再进一步地，所述的步骤(3)与步骤(6)之间还包括以下步骤:
[0031](3.5)如果所述的纱管上存在纱线，则所述的工控机根据自身设置的纱线阈值判断纱线的多少，然后继续步骤(3.7);
[0032](3.6)如果所述的纱管上不存在纱线，则所述的工控机判断所述的纱管的颜色；然后继续步骤(3.7);
[0033](3.7)所述的工控机判断所述的纱管的粗头位置。
[0034]再进一步地，每一个纱线阈值对应一个纱线的范围；所述的工控机根据自身设置的纱线阈值判断纱线的多少，具体为:
[0035]所述的工控机根据自身设置的纱线的阈值判断所述的纱管上的纱线的范围。
[0036]再进一步地，所述的步骤(0.4)之后还包括以下步骤:
[0037](0.5)所述的用户根据所有待检测的纱管设置数个纱管的颜色的RGB数值。
[0038]再进一步地，所述的工控机判断所述的纱管的颜色，具体包括以下步骤:
[0039](3.6.1)所述的工控机通过计算获得无纱线的纱管的RGB数值；
[0040](3.6.2)所述的工控机获取与所述的工控机通过计算获得的无纱线的纱管的RGB数值最接近的纱管的颜色的RGB数值；
[0041](3.6.3)所述的工控机将该与所述的无纱线的纱管的RGB数值最接近的纱管的颜色的RGB数值作为该无纱线的纱管的RGB数值。
[0042]再进一步地，所述的工控机判断所述的纱管的粗头位置，具体包括以下步骤:
[0043](3.7.1)所述的工控机计算所述的纱管的图像中有效部分的第一端和第二端的直径；
[0044](3.7.2)所述的工控机判断所述的第一端的直径是否大于第二端的直径；
[0045](3.7.3)如果所述的第一端的直径大于第二端的直径，则所述的工控机输出所述的纺织纱管的粗头在右端，然后继续步骤(6);
[0046](3.7.4)如果所述的第一端的直径不大于第二端的直径，则所述的工控机输出所述的纺织纱管的粗头在左端，然后继续步骤(6)。
[0047]采用了该发明中的基于计算机软件提高纱管分拣精度的纱管分拣控制方法，通过阈值调整，实现了对纱管的有无以及纱线的多少的精确识别，同时，利用机器视觉实现了对纱管的颜色的准确是被，提高了纺织纱管分拣的鲁棒性、灵活性和智能化，提高了生产效率，节约了劳动成本，带来了显著的经济效益。
【附图说明】
[0048]图1为本发明的基于计算机软件提高纱管分拣精度的纱管分拣控制方法的步骤流程图。
[0049]图2为本发明的工控机二值化处理后的图像示意图。
[0050]图3为本发明的第二差值图像的示意图。
[0051]图4为本发明的无纱线纱管颜色识别及有纱线纱管的纱线多少识别的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0052]为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
[0053]请参阅图1至图3所示，本发明基于计算机软件提高纱管分拣精度的纱管分拣控制方法，基于工控平台，既利用了机械视觉识别技术，也利用到了可编程逻辑控制技术，其主要体现在对输入、输出端口的逻辑控制。由于纱管分拣机器本身的特点:多检测输入信号、多控制输出信号，要求该系统不但具有较高的实时性，用以扫描外部的输入信号；还要具有精确的逻辑控制输出。并根据算法本身，择取最易识别的背景颜色，以达到精确识别颜色的目的。该方法重点在于对算法部分做了详细地搭建，该方法能够返回纱管的状态如:有无线、粗头的位置、颜色等。
[0054]为了实现上述的目的，本发明对颜色检测、有无线的检测、粗头位置检测的算法及接口做了设计，其具体搭建思路如下:
[0055]1、软件初始化，调用初始化函数。完成对算法运行所需要的内存申请、参数赋值等工作；<