一种柔性材料自动标注设备的制作方法

本实用新型属于柔性材料柔性材料加工技术领域，具体涉及一种柔性材料自动缺陷检测并标注的设备。

背景技术：

众所周知，制鞋、服装行业或者其他柔性材料制造行业都面临选料的问题。例如每一张自然生长的真皮都会由伤痕，布料编织过程中也会有缺陷，即行业内称的瑕疵，而在产品制造的过程中我们需要把一张柔性材料柔性材料上面的所有瑕疵都挑出来，并且用画笔将上面的瑕疵标注出来，以便于后道工序的排料与切割。柔性材料传统的检测方式，多为工人进行肉眼的观察，并使用粉笔将缺陷区域标注出来，劳动强度大，工作效率低。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种柔性材料自动标注设备，自动检测材料的所有缺陷点并进行自动标注，整个过程方便快捷，工作效率高，结果准确性高。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种柔性材料自动标注设备，包括工作台、图像采集装置、标注装置和主控器，所述图像采集装置设置在所述工作台上方，所述图像采集装置用于采集所述工作台上的柔性材料的图像，所述图像采集装置与所述主控器电性连接，所述标注装置设置在所述工作台上方，所述标注装置用于标注所述柔性材料，所述标注装置与所述主控器电性连接，所述主控器用于分析处理所述图像，并控制所述标注装置自动标注所述柔性材料表面的缺陷位置。

进一步的，所述工作台上安装有可移动架，所述可移动架可沿所述工作台宽度方向移动，所述图像采集装置安装在所述可移动架上。

进一步的，所述工作台上设有第一支架，所述可移动架安装在所述第一支架上，所述第一支架可沿所述工作台长度方向移动，所述可移动架在所述第一支架上可沿所述工作台宽度方向移动。

进一步的，所述工作台上设有第二支架，所述标注装置设置在所述第二支架上，所述第二支架可沿工作台长度方向移动。

进一步的，所述标注装置包括安装架及安装在所述安装架上的标记笔，所述安装架设置在所述第二支架上，所述安装架可带动所述标记笔沿x轴、y轴方向联动。

进一步的，所述图像采集装置的下方设有光源。

本实用新型提供的柔性材料自动标注设备，其工作过程是：通过人工或自动上料机将待检测的柔性材料平铺放置在工作台上，图像采集装置对柔性材料进行图像采集，并将采集到的图像传送给主控器，主控器立刻对图像进行分析，通过图像算法寻找到柔性材料上的缺陷位置及轮廓线，然后将每个像素点的坐标通过换算得到需要标注位置的真实坐标，然后主控器将标注点的真实坐标传送给标注装置，控制标注装置按照缺陷区域的实际轮廓对柔性材料表面进行自动标注，自动标注好的柔性材料通过人工或收料机从工作台上移除，重新在工作台上放下新的待检测的柔性材料进行下一轮检测并标注。该柔性材料自动标注设备可通过图像采集装置及主控器自动识别柔性材料上的缺陷位置标注点位，并且主控器可控制标注装置自动标注柔性材料，整个缺陷位置的检测及标注过程自动进行，方便快捷，自动标注工作效率高，在一次标注的情况下就能精准自动标注出目标形状，自动标注准确度高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例提供的柔性材料自动标注设备的主视图；

图2为本实用新型的实施例提供的柔性材料自动标注设备的俯视图；

图3为本实用新型的实施例提供的柔性材料自动标注设备的工作流程图。

其中，工作台1，传送带101，主动辊102，被动辊103，吸风罩104，图像采集装置2，标注装置3，第一支架4，第二支架5，可移动架6，安装架7，齿条8，第一导轨9，第二导轨10，第三电机11，第四电机12，驱动电机13。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1至图2所示，本实施例提供的一种柔性材料自动标注设备，包括工作台1、图像采集装置2、标注装置3和主控器，所述图像采集装置2设置在所述工作台1上方，所述图像采集装置2用于采集所述工作台1上的柔性材料图像，所述图像采集装置2与所述主控器电性连接，所述标注装置3设置在所述工作台1上方，所述标注装置3用于标注所述柔性材料，所述标注装置3与所述主控器电性连接，所述主控器用于分析处理所述图像，并控制所述标注装置3自动标注所述柔性材料表面的缺陷位置。

本实施例提供的柔性材料自动标注设备，主要用于皮革及织物等柔性材料的缺陷位置的检测并标注。具体的，如图1中所示，图像采集装置2与标注装置3并排布置在工作台1上，图像采集装置2布置在右边，标注装置3布置在左边。其工作过程如图3所示：通过人工或自动上料机将待自动检测的的柔性材料从工作台1右侧平铺放置在工作台1上，图像采集装置2首先对柔性材料进行扫描采集图像，并实时将采集到的图像传送给主控器，主控器立刻对图像进行缺陷识别和定位，通过图像算法得出柔性材料上的缺陷区域轮廓线，并将轮廓上的每个像素点坐标保存下来，将每个像素点的坐标通过换算得到需要标注的真实坐标，然后主控器将标注点的真实坐标传送给标注装置3，控制标注装置3按照标注轮廓对已被扫描的部分柔性材料进行自动标注，对整块待检测的柔性材料而言，其检测与自动标注并行进行，大大节省了整个柔性材料的标注时间，自动标注好的柔性材料通过人工或收料机从工作台1左侧移除，重新在工作台1上放下新的待检测柔性材料进行下一轮自动检测并标注。该柔性材料自动标注设备可通过图像采集装置2及主控器自动识别柔性材料上的所有缺陷位置点位，并且主控器可控制标注装置3自动标注柔性材料，整个检测及标注过程自动进行，整块柔性材料的检测与自动标注并行进行，方便快捷，自动标注工作效率高

优选的，工作台1包括台架和台面，工作台1的台面由传送带101构成，传送带101套设在主动辊102与被动辊103上，主动辊102与被动辊103分别安装在台架的左、右两侧，驱动电机13驱动主动辊102转动带动传送带101从工作1台右端向左端运动，便于传送带101带动其上的柔性材料向前移动，在图像采集装置2采集图像及标注装置3标注柔性材料时，可使传送带101暂停运动，以便标注准确。传送带101下方设有吸附装置，吸附装置的吸风罩104的吸风口正对着传送带101底部，吸风机连通吸风罩104，通过吸风使柔性材料吸附在传送带101上，防止柔性材料在图像采集及自动标注过程中与传送带101发生相对移动。

具体的，所述工作台1上安装有可移动架6，所述可移动架6可沿所述工作台1宽度方向移动，所述图像采集装置2安装在所述可移动架6上。更具体的，所述工作台1上设有第一支架4，所述可移动架6安装在所述第一支架4上，所述第一支架4可沿所述工作台1长度方向移动，所述可移动架6在所述第一支架4上可沿所述工作台1宽度方向移动。其中，图像采集装置2优选采用工业面阵相机，为了使工作台1上的整个宽度范围内的柔性材料均能被采集到图像，所述工作台1上安装有可移动架6，所述可移动架6在第一支架4上可沿所述工作台1宽度方向移动，在适宜的位置上停留进行拍摄，在工作台1宽度方向上拍摄多张照片，然后将拍摄的多张照片通过主控器进行拼接处理并分析出柔性材料面上的缺陷位置标注点位，控制标注装置3沿标注点位进行自动标注。第一支架4带动可移动架6及工业相机沿工作台1长度方向移动至拍摄指定点位，然后，可移动架6沿工作台1宽度方向继续在预设的拍摄点位拍摄多张柔性材料图像，按照此方法将整个柔性材料扫描完，拍摄出整个柔性材料的图像。图像采集装置2既可沿工作台1宽度方向移动，又可沿工作台1长度移动，这样只需安装一台工业相机即可实现对整个柔性材料进行图像采集，大大节约了设备成本。

该柔性材料自动标注设备的工作方法如下：

首先，预处理。将工业相机移动到某固定点，在工业面阵相机镜头下放置方形标定板并拍摄，将标定板多次移动并多次拍摄，利用主控器中的图像处理软件读取工业相机的标定内参与标定外参，为后续拍摄做准备；同时通过方形的标定板来调整标定后图像的横纵比，以避免面扫相机所拍图像与真实横纵比之间所产生的误差；再计算方形标定板的边长和图像中标定板的边长的比值，得到实际物体与图像的大小比值，即得到图像坐标到真实坐标转换的比值k。

然后，图像采集。根据预处理所得的结果来设定相机的参数，以实现对相机所拍摄图像的标定。可根据需要在主控器上设置拍摄指定点位，通过主控器控制移动可移动架6及第一支架4带动工业相机沿工作台1宽度方向和长度方向移动，并在各个指定点位上停驻并进行拍摄。本实施例中，沿工作台1宽度方向设置有四个拍摄指定点位，沿工作台1长度方向设置三个拍摄指定点位，工业面阵相机共拍摄十二幅图像。拍摄完后，第一支架4带动工业面阵相机向初始位置移动，完成本次待检测柔性材料的拍摄工作。

然后，图像处理。主控器先利用图像的边缘匹配来对拍摄的图像进行拼接，得到一张完整的柔性材料图像；再通过图像算法找出柔性材料上存在的缺陷及轮廓线，并将每个像素点坐标保存，然后将每个像素点的坐标都乘以k得到需要标注的真实坐标。需要注意的是，在进行图像拼接前，为了避免相机安装的误差，可先计算各个图像是否存在旋转情况，若图像存在旋转，则计算出机旋转的角度后对图像进行还原，再进行图像的拼接。

最后，自动标注柔性材料。主控器中的操作控制程序，将得到的柔性材料上的缺陷区域的真实坐标传送给标注装置3，并控制标注装置3按照缺陷区域的轮廓坐标对柔性材料自动标注。自动标注完成后，移除标注完的柔性材料，并放上新的待检测柔性材料开始下一轮工作。

该设备工作时，工业相机先启动，先沿工作台1宽度方向在预定的拍摄点位拍摄图像，主控器立刻对已经扫描好的图像进行缺陷识别，完成后，主控器控制标注装置3直接移动到相应位置进行自动标注，而与此同时工业相机则沿工作台1长度方向移动到下一行拍摄点位进行拍摄。如此交错运行即可保证检测与自动标注可同时进行，不需要等到将整个柔性材料的图像采集完成后才进行自动标注，而是通过将大幅面的面料进行区域分割，让扫描、检测、自动标注可以并行工作，显著提升的这个工艺流程的速度。

具体的，所述工作台1上设有第二支架5，所述标注装置3设置在所述第二支架5上，所述第二支架5可沿工作台1长度方向移动。更具体的，所述标注装置3包括安装架及安装在所述安装架7上的标注笔，所述安装架7设置在所述第二支架5上，所述安装架7可带动所述标注笔沿x轴、y轴方向联动。主控器控制安装架7带动标注笔沿x轴、y轴方向联动，可实现对工作台1上的柔性材料进行任意标注。

更具体的，在工作台1两侧沿其长度方向铺设有齿条8，第一支架4和第二支架5的两端分别设有齿轮，齿轮与齿条8啮合，第一支架4上连接有第一电机，第二支架5上连接有第二电机，第一电机用于驱动第一支架4沿工作台1长度方向移动，第二驱动电机用于驱动第二支架5沿工作台1长度方向移动。第一支架4包括有第一导轨9，第二支架5包括有第二导轨10，可移动架6安装在第一导轨9上，且可移动架6上连接有第三电机11，第三电机11用于驱动可移动架6在第一导轨9上移动，安装架7设置在第二导轨10上，安装架7上连接有第四电机12，第四电机12用于驱动安装架7在第二导轨10上移动。第一电机、第二电机、第三电机11及第四电机12均匀主控器电性连接。为了使图像采集装置2能采集到更加清晰的柔性材料图像，所述图像采集装置2的下方设有光源。光源的设置可以在采集柔性材料图像时进行补光。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。