专利名称：一种紧密纺网格圈质量检测用图像采集与处理方法
技术领域：
本发明涉及一种紧密纺网格圈质量检测用图像采集与处理方法，包括网格圈图像的采集、处理和显示方法，其属于新型纺织检测领域，具体涉及到圈状织物图像的采集、图像的实时处理等技术。
背景技术：
紧密纺使用的网格圈是一种直径较小的圈状织物，通过网格圈中的空隙在纺纱时将纤维集聚收拢在网格圈表面，是紧密纺纱集聚区的关键部件之一。网格圈的质量直接决定紧密纺的成纱质量，因此在网格圈出厂前，必须要对其进行严格的质量检查。现有的网格圈质量检查是在由专门的检测人员在在灯光照射条件下，通过人工视觉剔除不合格产品，这种检测方法耗时费力，存在疵品漏检情况，同时长时间工作对检测人员的视觉是一种严重的伤害。近年来，随着图像处理技术的发展，其应用范围越来越广泛。在纺织行业中，织物相关的检测有很多依赖于检测人员的视觉进行，如织物结构参数的检测、织物起毛起球等级评定等，图像处理技术的发展，使得上述问题有望通过自动化的方法解决。但网格圈与上述检测问题不一样的是网格圈是一种圈状织物，无法通过普通的面阵型数码相机完全其图像采集，因此难以将现有的织物瑕疵检测算法推广到网格圈的质量检测之中。由于网格圈本质还是一种织物，可以认为，如果能够完成网格圈的图像采集，那么网格圈的机器视觉检测将不是难点，因此，网格圈的机器视觉检测方案中难点是在于其图像采集与处理方案，而非在图像处理算法上。网格圈在织造时，尺寸较大，在织造完成后，需要对网格圈进行切割。目前的方案是将网格圈织物套在一根水平设置的主轴上，主轴的转动或者停止由一只伺服电机驱动，电机速度可调，将切割刀具安装在一根竖直设置的导轨上，刀具在丝杆螺母的驱动下可在王轴正上方左右移动，从而完成网格圈的切害I]。在完成网格圈的切割后，再将网格圈从王轴取下，由检测工人完成其质量检测。本发明提出的网格圈质量检测用图像采集与处理方法是与现有的网格圈自动切割装置相配合的。在网格圈切割装置主轴的另一侧(异于切割刀具的一侧)安装图像采集支架和光源支架，将线阵工业相机和光源安装在支架上，通过数据线将线阵相机与主机相连，具体的安装示意图如图1所示。在完成网格圈的自动切割后，伺服电机与线阵相机相配合，完成网格圈图像的采集；通过数据通讯接口和采集卡，将图像发送到主机内图像处理软件中，配合检测算法完成网格圈的机器视觉检测，其基本流程如图2所示。
发明内容
本发明的目的是提供一种紧密纺网格圈的图像的采集、处理和显示方法，用于网格圈质量的机器视觉检测系统。本发明采用的技术方案如下
(I)在网格圈自动切割装置完成网格圈的自动切割后，在光源照射条件下，基于线阵相机与伺服电机的配合，完成网格圈图像的采集；(2)通过控制伺服电机的转速与线阵相机的采集频率，实现网格圈图像的清晰采集，要求图像无明显畸变；(3)通过线阵相机镜头的选用，实现网格圈图像的清晰采集，要求采集到的网格圈图像中，瑕疵清晰可辨，便于后续采用一定的图像处理算法，完成网格圈质量的机器视觉检测；(4)专用的网格圈质量检测图像处理软件，能够读入图像采集卡采集到的网格圈图像，进行实时显示，同时提供图像数据，以完成网格圈图像的实时处理，在检测到网格圈质量不合适时，给出产品不合适提示。
图1网格圈图像采集及处理装置示意2网格圈图像采集与处理流程3网格圈表面图像
具体实施例方式改造现有的网格圈自动切割装置，在主轴的另一侧，即切割刀具的另一个安装图像采集支架，要求支架上能够安装线阵工业相机和高频光源(或直流光源)，调节自动切割装置中主轴一侧的伺服电机速度，配合线阵相机的采集行频，实现网格圈图像的无畸变采集。选择合适焦距的线阵相机镜头，能够实现主轴上经过切割后所有网格圈图像的采集。调节线阵相机镜头和曝光度等参数，实现网格圈图像的清晰采集，要求采集到的网格圈图像中瑕疵清晰可见，图3即为采集到一幅网格圈图像实例(已将多个网格圈图像进行分表 I])。在图像处理软件中，提供专门的网格圈图像显示模块，便于操作人员观察网格圈的实际图像。在检测模块中，提供网格圈图像数据的数据头、图像高度、图像宽度、图像数据等参数，用于网格圈图像的实时处理。提供专门的输出模块，当检测到网格圈中存在瑕疵时，输出网格圈产品不合适提不。
权利要求
1.一种紧密纺网格圈质量检测用图像采集与处理方法，其特征在于通过伺服电机与线阵工业相机的组合完成网格圈图像的采集，通过数据通讯接口和图像采集卡，将网格圈图像输入到检测软件中，用于网格圈质量机器视觉检测。
2.根据权利要求1伺服电机，其特征在于装配于现有的网格圈自动切割装置上，用于控制水平设置的主轴运转，伺服电机速度可调。
3.根据权利要求1的线阵工业相机，其特征在于线阵工业相机的分辨率在2K以上， 行频在8K以上，能够完成网格圈图像的清晰采集。
4.根据权利要求1网格圈图像采集，其特征在于图像采集系统中配有专用的高频光源或直流光源，能够配合线阵相机完成网格圈图像的清晰采集。
5.根据权利要求1的数据通讯接口，其特征在于通过数据通讯接口将线阵工业相机与图像采集卡相连，要求数据通讯接口和数据线的通讯速度满足图像的高速输送要求，可采用 CamLink、IEEE1394、USB3. O 等高速通讯接口。
6.根据权利要求1数据采集卡，其特征在于数据采集卡的内存能够完成网格圈图像的临时存储，同时通过通讯接口，便于图像处理软件与其进行数据通讯，将采集到的图像输送到图像处理软件之中。
7.根据权利要求1的图像处理软件，其特征在于能够与图像采集卡进行数据通讯，完成网格圈图像的实时读取，提供图像的数据，能够用于图像的实时处理，当检测到网格圈质量不合格时，发出网格圈质量不合适提示。
全文摘要
紧密纺网格圈质量检测用图像采集与处理方法属于新型纺织测试领域。紧密纺使用的网格圈是一种直径较小的圈状织物，通过网格圈中的空隙在纺纱时将纤维集聚收拢在网格圈表面，是紧密纺关键部件之一。网格圈质量检测是在灯光条件下，通过人工视觉剔除不合格产品，这种检测方法耗时费力，存在疵品漏检情况。本发明提出了一种新的网格圈质量检测用图像采集与处理方法。本发明包括以下步骤首先在网格圈自动切割装置的上方按照线阵相机采集装置和LED光源；然后在完成网格圈的自动切割后，通过伺服电机与线阵相机的配合，完成网格圈图像的采集；最后通过数据通讯接口和采集卡，将图像发送到主机内图像处理软件中，配合检测算法完成网格圈的机器视觉检测。
文档编号G01N21/88GK102998313SQ201210533209
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者潘如如, 刘基宏, 高卫东, 王鸿博, 张江涛 申请人:江南大学