专利名称：基于机器视觉的滚筒式洗衣机洗涤易去污等级评定方法
技术领域：
本发明涉及一种基于机器视觉的滚筒式洗衣机洗涤易去污等级评定方法，采用该方法可以准确计算出按照《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》试验内容规定的织物易去污等级，以评价滚筒式洗衣机的去污能力。该发明提出的方法相比于采用易去污等级评级卡评定滚筒式洗衣机洗涤易去污等级更加客观、 准确，能有效减少测试误差。
背景技术：
洗涤易去污等级评定是洗衣机去污能力重要的评价手段，洗衣机厂商按照《AATCC Test Methodl30-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》规定试验方法和易去污等级评级卡对沾污试样进行洗涤，对洗涤后的试样进行易去污等级评价，进而评价洗衣机的去污能力。在《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method))易去污等级评价样照中，污渍分为五个等级，分别为Gl到G5级。其中，Gl级为污渍最严重等级，G5为没有油污污染的试样等级。采用《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》样照进行人工评价带有较大的主观性，不同测评人员之间存在明显差异。该发明提出的方法相比于采用易去污等级评级卡评定织物易去污等级更加客观、准确，能有效减少测试误差。
发明内容
本发明涉及一种基于机器视觉的滚筒式洗衣机洗涤易去污等级评定方法，实现同一条件下滚筒式洗衣机洗涤易去污等级的精细客观评定。基于机器视觉的滚筒式洗衣机洗涤易去污等级评定方法将通过硬件部分和软件部分协作实现，硬件部分应可以实现沾污织物试样图像的高精度获取，软件部分可以现实图像的获取、保存、裁剪，以及图像的灰度特征统计和易去污等级评定。在该方法中，首先计算出《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》所提供的易去污5等级样照图像的灰度特征差分曲线，由差分曲线中的最大值和最小值位置确定污渍的中心区域。计算污渍中心区域的灰度统计值，并采用曲线拟合方法计算出各易去污等级的灰度统计值和易去污等级之间的等级评定函数。然后，按照《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》制作油污污染布试样，并对污染布试样采用家用滚筒式洗衣机洗涤。对洗涤后的试样晾干，并采集试样图像，由试样图像的灰度统计特征差分曲线确定的污渍的中心区域。计算洗涤后试样的污渍中心区域的灰度特征值，并代入等级评定函数，计算试样易去污等级。 避免人工测量的误差。硬件部分应可以实现沾污织物试样及试样洗涤后图像的高精度获取，它主要由工业视频套件(1)、光源O)、数据传输导线(3)、计算机主机0)、显示器(5)、光源控制器 (6)、以及试样放置、工业视频套件和光源安装用的试样台(7)。工业视频套件(1)由面阵彩色CCD相机、数据传输线和采集卡组成，是沾污织物试样及试样洗涤后图像采集的关键器件。其中，面阵CCD分辨率为2048X2048像素。光源( 和光源控制器(6)配合使用，满足沾污织物试样及试样洗涤后图像采集时，试样表面亮度要求。光源控制器(6)可以调节光源的亮度。其中，光源( 应为LED条形光源，成对使用，光源长度为60厘米，单个光源内LED排数为6排。软件部分是一种计算机程序，可以与硬件部分配合使用，获取试样图像，并计算出沾污织物试样洗涤后易去污等级。
在附图中示意性地给出了本发明技术实施方式的主要示例，其中， 1，《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method))易去污等级评价样照；图2，采用滚筒式洗衣机对沾污织物试样进行1到5次洗涤之后图像；图3，硬件机构部分组成示意图；图4，软件部分主要功能示意图。
具体实施例方式首先计算《AATCCTest Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》所提供的易去污5等级样照图像(如图1所示)的灰度特征差分曲线，由差分曲线中的最大值和最小值位置确定污渍的中心区域。计算污渍中心区域的灰度统计值，并采用曲线拟合方法计算出各易去污等级的灰度统计值和易去污等级之间的等级评定函数。当以污渍中心区域的平均亮度值作为灰度统计特征值与灰度等级之间进行函数拟合时，可得到公式(1)Y = 9. 8870X-4. 3217(1)在公式(1)中，X为污渍中心区域的平均亮度值，Y为沾污织物试样的易去污等级。 在对洗涤后的沾污试样进行易去污等级计算过程中Y值可能为小数值，在程序中对Y值保留一位小数。如果小数位数值小于0. 4舍去，保留整数位；大于0. 6的整数位进1，小数位数值在0. 4和0. 6之间时取为0. 5，即采用公式(1)进行等级评定时允许有0. 5级、1. 5级、 2. 5级、3. 5级和4. 5级。按照《AATCCTest Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》要求制作沾污织物试样，确定洗涤测试条件，制定试验测试方案。其中，每块沾污织物试样在洗涤前都采用图3所示机器视觉系统拍照。沾污织物试样在每次洗涤后后自然晾干，并采用熨斗烫平后采用图3所示机器视觉系统再次拍照。对拍照后的图像计算其亮度差分曲线，由差分曲线中的最大值和最小值位置确定污渍的中心区域。计算污渍中心区域的亮度平均值代入公式(1)计算试样的易去污等级。在测试方案中，选择家用滚筒式洗衣机，洗涤时间12分钟，温度为30度，同一规格沾污试样块数为2块，负载类型参见《AATCC Test Method 130-2000Soil Release =Oily Stain Release Method》中的第8部分。根据《AATCC Test Method 130_2000Soil Release Oily Stain Release Method》的第6、7和8部分确定试样规格、沾污方法和洗涤方法。图 2所示图像分别是同一规格的沾污织物试样采用某品牌家用滚筒式洗衣机洗涤1至5次后易去污效果，其中左下角数据为每次洗涤后该滚筒式洗衣机洗涤易去污等级。采用滚筒式洗衣机对图2所示试样进行1到5此洗涤后，以人工方法评定和基于该发明的机器视觉方法评定的该洗衣机的洗涤易去污等级如表1所示。
表1滚筒式洗衣机洗涤易去污等级
权利要求
1.一种基于机器视觉的滚筒式洗衣机洗涤易去污等级评定方法将通过硬件部分和软件部分协作实现，硬件部分应可以实现沾污织物试样和沾污织物试样洗涤后图像的高精度获取，它主要由工业视频套件(1)、光源O)、数据传输导线(3)、计算机主机0)、显示器 (5)、光源控制器(6)、以及试样放置、工业视频套件和光源安装用的试样台(7)。软件部分可以现实图像的获取、保存、裁剪，以及图像的纹理特征提取和滚筒式洗衣机洗涤易去污等级评定参数的计算。
2.根据权利要求1，工业视频套件(1)应至少包括面阵彩色C⑶相机、数据传输线和采集卡。其中，面阵C⑶分辨率不小于2048X2048像素。
3.根据权利要求1，光源( 和光源控制器C3)配合使用，应满足洗涤磨损布试样图像采集时，试样表面亮度要求。光源控制器(6)应可以调节光源的亮度。其中，光源( 应为 LED条形光源，成对使用，光源长度不小于50厘米，单个光源内LED不少于4排。
4.根据权利要求1，计算机主机(4)应配有工业视频套件图像采集卡插槽或接口，至少可以通过VGA接口、DVI接口、USB接口、1394接口或PCI插槽、PCI-E插槽、ISA插槽、AGP 插槽中的一种方式将图像采集卡与计算机主板相连接，实现图像的采集和显示。
5.根据权利要求1和权利要求4，工业视频套件(1)和计算机主机(4)应与显示器(5) 通过数据传输导线C3)相互连接，其中，显示器( 应为彩色显示器，能显示RGB彩色图像。
6.根据权利要求1和权利要求5，在硬件系统中，至少有两根数据传输导线0)，可以分别实现图像从工业视频套件(1)到计算机主机，和图像信息从计算机主机(4)到显示器 (5)的传输。
7.根据权利要求1，硬件部分应包括试样台(7)，其可以用于安装工业视频套件(1)和光源O)，以及放置需要拍照的沾污织物及其洗涤后试样。其中，放置试样部分的试样台为正方形，尺寸应不小试样面积的3倍。
全文摘要
本发明涉及一种基于机器视觉的滚筒式洗衣机洗涤易去污等级评定方法，首先计算《AATCC Test Method 130-2000 Soil ReleaseOily Stain Release Method》所提供的易去污5等级样照图像的灰度特征差分曲线，由差分曲线中的最大值和最小值位置确定污渍的中心区域。计算污渍中心区域的灰度统计值，并采用曲线拟合方法计算出各易去污等级的灰度统计值和易去污等级之间的等级评定函数。然后，按照《AATCC Test Method 130-2000 Soil ReleaseOily Stain Release Method》制作油污污染布试样，并对污染布试样采用家用滚筒式洗衣机洗涤。对洗涤后的试样晾干，并采集试样图像，由试样图像的灰度统计特征差分曲线确定的污渍的中心区域。计算洗涤后试样的污渍中心区域的灰度特征值，并代入等级评定函数，计算滚筒式洗衣机洗涤易去污等级。
文档编号G01M99/00GK102519745SQ201110407210
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者刘建立, 沈菁, 高卫东 申请人:江南大学