专利名称：基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及印花机在线生产领域，特别涉及印花机在线生产瑕疵检测系统领域，具体是指一种基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统。
背景技术：
随着社会的不断发展，各种各样的印花机是人们生产中常见的工业设备，其应用非常广泛。现有技术中，印花机在线生产的质量检测和控制主要依赖于操作工的肉眼跟随着印花材料快速实时地进行判断，劳动强度大、检测效果非常有限，特别是随着印花机生产效率的提高、生产速度的加快，往往达到和超过人们肉眼进行图像捕捉和瑕疵判断的极限，人们已经开始不得不在生产的印花产品可以停止的地方进行检测然后立即返回到在线生产的印花机进行相应的修正和控制，效率非常差，次品和废品率很高。
与此同时，机器视觉技术是近来发展起来的先进技术，它能够利用相机成像技术和图像处理技术，对所得到的图像可以进行快速、准确、定量地进行智能识别和判断。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够实时检测印花质量和存在的瑕疵并及时报警和记录、有效提升印花机的生产质量和效率印花质量、结构简单、安全可靠、适用范围较为广泛的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统。
为了实现上述的目的，本发明的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统具有如下构成该基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其主要特点是，包括光源装置、检测成像装置、成像设置与触发装置、图像采集与处理装置、图像分析与处理装置以及瑕疵报警显示与图像位置记录装置，所述的光源装置和检测成像装置均设置于被检测物品的印花检测区的对应位置处，所述的检测成像装置和成像设置与触发装置相连接，且该检测成像装置依次通过图像采集与处理装置、图像分析与处理装置和瑕疵报警显示与图像位置记录装置相连接。
该基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的光源装置为通过直流电源驱动的直流光源。
该基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的直流光源包括彼此平行设置的至少两根直流发光体，且相邻的直流发光体在被检测物品的印花检测区的照明区域具有重叠部分，且所有直流发光体在被检测物品的印花检测区拼接形成的照明区域覆盖整个印花检测区。
该基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的检测成像装置包括一台或者数台成像镜头，所述的一台成像镜头在被检测物品的印花检测区的成像区域或者数台成像镜头在被检测物品的印花检测区拼接形成的成像区域覆盖整个印花检测区。
该基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的成像设置与触发装置包括镜头成像比例设置模块和镜头成像位置信号同步触发模块，所述的镜头成像比例设置模块和镜头成像位置信号同步触发模块分别与各个成像镜头相连接。
该基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的图像采集与处理装置包括图像数字采集模块和数字图像处理模块，所述的检测成像装置依次通过该图像数字采集模块和数字图像处理模块与图像分析与处理装置相连接。
该基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的图像分析与处理装置包括母板设置模块和实时印花图像分析与处理模块，所述的实时印花图像分析与处理模块分别与所述的图像采集与处理装置、母板设置模块和瑕疵报警显示与图像位置记录装置相连接。
该基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的瑕疵报警显示与图像位置记录装置包括瑕疵报警显示模块和图像位置记录模块，所述的瑕疵报警显示模块和图像位置记录模块分别与所述的实时印花图像分析与处理模块相连接。
采用了该发明的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，由于其中包括光源装置、检测成像装置、成像设置与触发装置、图像采集与处理装置、图像分析与处理装置以及瑕疵报警显示与图像位置记录装置，从而可以实时地检测印花机的印花质量和可能存在的瑕疵，并且及时地对瑕疵进行报警显示和图像位置记录，操作者可以根据本发明的检测系统及时从显示的静态画面中发现瑕疵并进行及时必要的处理，较以往用人工肉眼随着印花材料快速实时地进行检测印花材料上印花的瑕疵相比，大大提高了印花质量，并减轻了工人工作强度；同时，由于本发明的检测系统可以记录有瑕疵的图像并标明相对应的位置，从而可以对生产的产品质量进行定量分析和评估，对瑕疵形成的原因和系统故障进行定量分析和评估，并对工人工作结果和问题进行定量分析和评估，还能够对印花材料瑕疵的后处理工作提供快速定位和帮助；不仅如此，该检测系统经济实用，结构简单，制造和使用成本较低，而且安全可靠，大大提升了印花机的生产质量和效率，并减少了污染，从而适用范围较为广泛，为印花技术的进一步发展奠定了坚实的基础。
图1为本发明的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的系统架构第一示意图。
图2为本发明的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统的系统架构第二示意图。
具体实施例方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1和图2所示，该基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其中包括光源装置1、检测成像装置3、成像设置与触发装置5、图像采集与处理装置6、图像分析与处理装置以及瑕疵报警显示与图像位置记录装置7，其中，所述的光源装置1为通过直流电源驱动的直流光源1，所述的光源装置1和检测成像装置3均设置于被检测物品2的印花检测区4的对应位置处。
在本发明的具体实施方式
中，所述的直流光源1是指通过直流电源点亮的照明设备，用于提供被检测印花的恒定充足的照明光源，该直流光源1包括彼此平行设置的至少两根直流发光体，且相邻的直流发光体在被检测物品2的印花检测区4的照明区域具有重叠部分，且所有直流发光体在被检测物品2的印花检测区4拼接形成的照明区域覆盖整个印花检测区4；同时，所述的检测成像装置3是以相机镜头和相机距离组合形成的成像面积，以每幅印花的宽度和长度作为印花检测区4，该检测成像装置3包括一台或者数台成像镜头，当为一台成像镜头的情况下，该成像镜头在被检测物品2的印花检测区4的成像区域覆盖了整个印花检测区4，当为两台或者两台以上的成像镜头的情况下，该数台成像镜头在被检测物品2的印花检测区4拼接形成的成像区域覆盖了整个印花检测区4。
同时，所述的检测成像装置3和成像设置与触发装置5相连接，在本实施方式中，该成像设置与触发装置5包括镜头成像比例设置模块和镜头成像位置信号同步触发模块，所述的镜头成像比例设置模块和镜头成像位置信号同步触发模块分别与各个成像镜头相连接，所述的镜头成像比例设置模块使得相机的镜头正面对着刚刚完成印花还没有烘干的印花材料并尽可能地均匀等比例地成像，而镜头成像位置信号同步触发模块则能够由外部每幅成像的位置信号进行同步触发，从而保证每幅成像的图像基本一致。
而且，该检测成像装置3依次通过图像采集与处理装置6、图像分析与处理装置和瑕疵报警显示与图像位置记录装置7相连接。
在具体实施方式
中，该图像采集与处理装置6包括图像数字采集模块和数字图像处理模块，所述的检测成像装置3依次通过该图像数字采集模块和数字图像处理模块与图像分析与处理装置相连接，所述的图像数字采集模块能够作为相机的内置或外置设备对该图像进行数字采集，且该数字图像处理模块能够对该图像进行计算机数字图像处理。
所述的图像分析与处理装置包括母板设置模块和实时印花图像分析与处理模块，所述的实时印花图像分析与处理模块分别与所述的图像采集与处理装置6、母板设置模块和瑕疵报警显示与图像位置记录装置7相连接，所述的母板设置模块能够针对不同成像的印花材料的花纹，使用者在系统中可以预先采集无瑕疵的图像存放起来，作为母板进行使用；然后通过所述的实时印花图像分析和处理模块对实时印花图像与母板进行分析比较和处理，最终可以自动得出被检测的印花材料是否有瑕疵的判断结论。
所述的瑕疵报警显示与图像位置记录装置7包括瑕疵报警显示模块和图像位置记录模块，所述的瑕疵报警显示模块和图像位置记录模块分别与所述的实时印花图像分析与处理模块相连接，所述的瑕疵报警显示模块能够对发现的瑕疵进行及时报警显示，所述的图像位置记录模块能够记录有瑕疵的图像并标明相对应的位置。
同时，由于本发明的检测系统需要当印花机在线生产的情况下进行实时检测，因此每幅印花成像的整个检测过程必须能够在每幅印花成像位置信号触发的时间间隙内完成。
采用了上述的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，由于其中包括光源装置1、检测成像装置3、成像设置与触发装置5、图像采集与处理装置6、图像分析与处理装置以及瑕疵报警显示与图像位置记录装置7，从而可以实时地检测印花机的印花质量和可能存在的瑕疵，并且及时地对瑕疵进行报警显示和图像位置记录，操作者可以根据本发明的检测系统及时从显示的静态画面中发现瑕疵并进行及时必要的处理，较以往用人工肉眼随着印花材料快速实时地进行检测印花材料上印花的瑕疵相比，大大提高了印花质量，并减轻了工人工作强度；同时，由于本发明的检测系统可以记录有瑕疵的图像并标明相对应的位置，从而可以对生产的产品质量进行定量分析和评估，对瑕疵形成的原因和系统故障进行定量分析和评估，并对工人工作结果和问题进行定量分析和评估，还能够对印花材料瑕疵的后处理工作提供快速定位和帮助；不仅如此，该检测系统经济实用，结构简单，制造和使用成本较低，而且安全可靠，大大提升了印花机的生产质量和效率，并减少了污染，从而适用范围较为广泛，为印花技术的进一步发展奠定了坚实的基础。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求
1.一种基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其特征在于，包括光源装置、检测成像装置、成像设置与触发装置、图像采集与处理装置、图像分析与处理装置以及瑕疵报警显示与图像位置记录装置，所述的光源装置和检测成像装置均设置于被检测物品的印花检测区的对应位置处，所述的检测成像装置和成像设置与触发装置相连接，且该检测成像装置依次通过图像采集与处理装置、图像分析与处理装置和瑕疵报警显示与图像位置记录装置相连接。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其特征在于，所述的光源装置为通过直流电源驱动的直流光源。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其特征在于，所述的直流光源包括彼此平行设置的至少两根直流发光体，且相邻的直流发光体在被检测物品的印花检测区的照明区域具有重叠部分，且所有直流发光体在被检测物品的印花检测区拼接形成的照明区域覆盖整个印花检测区。
4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其特征在于，所述的检测成像装置包括一台或者数台成像镜头，所述的一台成像镜头在被检测物品的印花检测区的成像区域或者数台成像镜头在被检测物品的印花检测区拼接形成的成像区域覆盖整个印花检测区。
5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其特征在于，所述的成像设置与触发装置包括镜头成像比例设置模块和镜头成像位置信号同步触发模块，所述的镜头成像比例设置模块和镜头成像位置信号同步触发模块分别与各个成像镜头相连接。
6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其特征在于，所述的图像采集与处理装置包括图像数字采集模块和数字图像处理模块，所述的检测成像装置依次通过该图像数字采集模块和数字图像处理模块与图像分析与处理装置相连接。
7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其特征在于，所述的图像分析与处理装置包括母板设置模块和实时印花图像分析与处理模块，所述的实时印花图像分析与处理模块分别与所述的图像采集与处理装置、母板设置模块和瑕疵报警显示与图像位置记录装置相连接。
8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其特征在于，所述的瑕疵报警显示与图像位置记录装置包括瑕疵报警显示模块和图像位置记录模块，所述的瑕疵报警显示模块和图像位置记录模块分别与所述的实时印花图像分析与处理模块相连接。
全文摘要
本发明涉及一种基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，其中包括光源装置、检测成像装置、成像设置与触发装置、图像采集与处理装置、图像分析与处理装置以及瑕疵报警显示与图像位置记录装置，光源装置和检测成像装置均设置于被检测物品的印花检测区的对应位置处，检测成像装置和成像设置与触发装置连接，检测成像装置依次通过图像采集与处理装置、图像分析与处理装置和瑕疵报警显示与图像位置记录装置连接。采用该种结构的基于机器视觉的印花机在线生产瑕疵实时检测系统，经济实用，结构简单，使用成本低，安全可靠，大大提升了印花机的生产质量和效率，并减少了污染，从而适用范围较为广泛，为印花技术进一步发展奠定了坚实的基础。
文档编号G01N21/898GK101059451SQ200710040690
公开日2007年10月24日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者何勤奋, 严春芳, 高旭 申请人:上海多路信息技术有限公司