自动验布机疵点检测识别方法

来源：福特制衣机械   发布日期：2015-12-17

       验布机技术领域本发明涉及纺织行业，尤其是涉及一种自动验布机疵点检测识别方法及其系统。
 

       背景技术在纺织品生产行业中，织物疵点的检测与识别是织物质量控制的关键环节，具有十分重要的意义。传统的检测方法是依赖人工进行布匹检验。验布工人依据经验直接采用裸眼判断织物上是否存在疵点并对疵点进行分类。但是人工验布受人眼生理结构所限，无法实现连续、高速的检测，每分钟的检测速度最高不超过15米，一般在10米左右。由于布面疵点细小，且需人工在运动的织物上进行疵点的识别，这一方面会造成疵点的漏检率高，同时长时间的裸眼验布，极易引发视觉疲劳，并对人眼造成极大伤害，这往往会造成该岗位招工困难，无法保证劳动力的供给。此外，由于不同检测工人具有不同验布经验，且责任心都不尽相同，因此，即便同一验布工也往往受个人因素等影响造成布匹检验质量不稳定、一致性差的问题。目前，自动验布机是纺织机械自动化装备研制的热点和难点，相关疵点检测与分类算法层出不穷。但是，目前大多数发明只是对疵点与正常布这两类进行区分，或者对某几类进行区分。

      但是实际需求的自动验布机是要对30多种常见疵点都能进行分类，有时甚至需要对布匹上60多种疵点进行区分。例如棉本色布可见疵点往往可高达30 40类；同时为了提高产量，目前的自动验布机的检测速度接近100米/分钟，这对疵点分类算法的准确性、分类系统响应的实时性都提出了空前的挑战。目前各个厂家研制出的自动验布机尽管对疵点检出具有较高的检出率，但是对于疵点类型的识别与人工检测相比尚具有较大差距，往往难以满足客户的要求，从而形成了自动验布机研制的瓶颈，使得目前自动验布机的发展基本处于停滞状态。鉴于目前人工成本大幅度上升的严峻情势和企业自动化程度要求大幅度提高的实际情况，自动验布机的研制将更具紧迫性。

      发明内容
  

      综合人工验布容易出现疵点漏检但是对疵点分类的准确性较高、而机器对疵点的漏检率低但是对疵点分类的准确率却远不及人眼的特点，本发明基于机器视觉技术设计开发出了一种疵点自动检测识别方法和系统，所述系统结合了机器检测和人工检测各自的特点，将二者优点进行有机融合，充分利用机器疵点检出率高，可进行高速、连续检测的特点和人眼疵点分类准确率高的优点，不仅能够实现疵点的高速、自动检测，减少对验布工人人眼的伤害，而且还具有疵点检出率和分类准确率高的特点。其技术方案如下所述:一种自动验布机疵点检测识别方法，包括下列步骤:I)启动验布机，打开设置在扫描布匹下方的照明光源，扫描布匹上方的线阵相机逐行扫描运转的布匹，并将采集的布匹图像数据传到工控机的内存中；

       2)对内存中的图像数据，利用疵点识别算法进行正常布与布匹疵点的准确区分，对检测到疵点的图像做出疵点检出标志位置，并将判别为织物疵点的图片存储到工控机的硬盘中；

      3)通过网络将疵点图片和疵点检出标志位置信息传输到远程终端，人工进行疵点类别的判断；

      4)对布匹疵点图像进行分析，对布匹疵点命名，将布匹的信息保存至远程终端的数据库，用于查询和产生布匹报表。步骤2)中，在工控机内存中，用数字I表示疵点检出标志位置。所述工控机的硬盘中判别为织物疵点的图片，用数字O标识出疵点检出位置。步骤3)中，人工判断前，所述疵点图片通过图像增强算法使得疵点具有更好的人眼分辨率。步骤4)中,对布匹疵点的分析包括对图像中疵点的尺寸进行评估,并依据疵点类别信息对该疵点进行打分。所述布匹疵点命名ID由验布机的机器号、布匹的订单号、序列号及位置信息四部分组成，所述序列号包含验布时间及布匹匹次，所述位置信息包含疵点纬向位置信息和经向位置信息。所述经向位置信息由相机分辨率和布匹纬向宽度信息计算得到，所述纬向位置信息通过旋转编码器提供的脉冲数和布匹行进速度计算得到。

      一种自动验布机疵点检测识别系统，包括设置在扫描布匹上部用于扫描布匹的线阵相机、设置在扫描布匹下部的照明光源、保存摄像头图像数据的工控机、用于布匹数据分析的远程终端，所述线阵相机通过Cameralink接口与工控机的图像采集卡相连,所述工控机与远程终端通过网络连接。所述系统充分发挥人的经验优势和机器快速检测特点，与传统验布方法相比减少了对人眼的伤害，降低验布工人的劳动强度、可极大的提高验布效率，并使得验布工人工作场所由污染较严重的车间转变为干净、明亮的办公室。此外，与目前自动验布机相比，由于该系统借用人的经验，克服了目前自动验布机疵点分类准确率不高，难以对所有疵点进行分类等问题。

      具体实施例方式本系统采用CXD线阵相机，是依据专利号为CN101851849A自动验布机中的机械设计方式来对线阵CCD相机设置，该系统如图1所示，包括设置在扫描布匹上部用于扫描布匹的线阵相机1、设置在扫描布匹下部的照明光源5、保存摄像头图像数据的工控机3、用于布匹数据分析的远程终端4,所述线阵相机I通过Cameralink接口与工控机3的图像采集卡相连，所述工控机3与远程终端4通过网络连接。如图2所示，首先对CCD线阵相机I进行初始化，设置采集参数。然后，启动验布机，让布匹运转。线阵相机I逐行扫描运转的布匹，随之采集的布匹图像数据传到工控机3内存，疵点检测算法同时运行，如果检测到疵点，疵点检出标志位置，用数字I来表示。CCD传来的图像被一致保存至内存，直到扫描行没有疵点为止，随之把记录的图像数据与位置信息等存储到工控机3的硬盘上，用数字O标识出疵点检出位置。

      由于此过程仅区分正常布和疵点，因此检测准确率高，检测速度快。该过程不需要人的参与，因此不会像传统人工验布方法那样对验布工人的眼睛造成伤害。被机器判别为织物疵点的图片被存储到验布机工控机3的硬盘内后，再将疵点图片及相关疵点位置信息经由网络传输到办公室内的远程终端4，在把疵点图片显示给终端验布人员查看之前进行图像增强处理，通过图像增强算法使得疵点具有更好的人眼分辨率，以便使得疵点图片中的疵点更加明显。此后，在终端操作的验布人员便能对增强后的疵点图片进行疵点分类。为了便于操作人员查找相关疵点图片，设定命名规则使得疵点图片在存储设备上具有唯一 ID。存储到工控机上疵点图片命名应遵循如图3所示的命名原则，疵点图片ID主要由四部分组成即验布机的机器号、布匹的订单号、序列号及位置信息。

      其中，序列号包含了验布时间及布匹匹次,位置信息包含了纬向位置信息和经向位置信息。经向位置信息X由CCD相机分辨率和布匹纬向宽度信息计算得到，纬向位置信息Y则通过旋转编码器提供的脉冲数和布匹行进速度计算得到。桌面终端4通过图像分析，对图像中疵点的尺寸进行评估，取得疵点的尺寸，并依据其类别信息对该疵点进行打分，经此方式，可对匹布进行最终的等级评定。将相关信息如布匹的生产情况、疵点图像、疵点位置信息、疵点大小与类别信息、分值情况等信息保存至终端4的数据库，所述信息全部存于终端4上的数据库用于备查，并可通过其生成完整的布匹质量报表。该方式提高了验布的效率，提高对疵点类别判定的准确率。通过使用本发明的技术，不仅实现了布匹疵点的准确检出和类别的准确识别，进行正确的布匹质量评等，同时大大降低了布匹检验对验布工人眼睛的伤害。通常情况下，布匹的疵点较少，正常布占绝大部分，而机器部分仅识别正常布与疵点，降低了开发成本，更易于纺织企业接受:，能极大的提闻验布效率。

    权利要求
   1.一种自动验布机疵点检测识别方法，包括下列步骤:

   1)启动验布机，打开设置在扫描布匹下方的照明光源，扫描布匹上方的线阵相机逐行扫描运转的布匹，并将采集的布匹图像数据传到工控机的内存中；

   2)对内存中的图像数据，利用疵点识别算法进行正常布与布匹疵点的准确区分，对检测到疵点的图像做出疵点检出标志位置，并将判别为织物疵点的图片存储到工控机的硬盘中；

   3)通过网络将疵点图片和疵点检出标志位置信息传输到远程终端，人工进行疵点类别的判断；

   4)对布匹疵点图像进行分析，对布匹疵点命名，将布匹的信息保存至远程终端的数据库，用于查询和产生布匹报表。
 

   2.根据权利要求1所述自动验布机疵点检测识别方法，其特征在于:步骤2)中，在工控机内存中，用数字I表示疵点检出标志位置。
   3.根据权利要求1所述自动验布机疵点检测识别方法，其特征在于:步骤2)中，所述工控机的硬盘中判别为织物疵点的图片，用数字O标识出疵点检出位置。
   4.根据权利要求1所述自动验布机疵点检测识别方法，其特征在于:步骤3)中，人工判断前，所述疵点图片通过图像增强算法使得疵点具有更好的人眼分辨率。
   5.根据权利要求1所述自动验布机疵点检测识别方法，其特征在于:步骤4)中，对布匹疵点的分析包括对图像中疵点的尺寸进行评估，并依据疵点类别信息对该疵点进行打分。
   6.根据权利要求1所述自动验布机疵点检测识别方法，其特征在于:步骤4)中，所述布匹疵点命名ID由验布机的机器号、布匹的订单号、序列号及位置信息四部分组成，所述序列号包含验布时间及布匹匹次，所述位置信息包含疵点纬向位置信息和经向位置信息。
   7.根据权利要求6所述自动验布机疵点检测识别方法，其特征在于:所述经向位置信息由相机分辨率和布匹纬向宽度信息计算得到，所述纬向位置信息通过旋转编码器提供的脉冲数和布匹行进速度计算得到。
   8.一种自动验布机疵点检测识别系统，其特征在于:包括设置在扫描布匹上部用于扫描布匹的线阵相机、设置在扫描布匹下部的照明光源、保存摄像头图像数据的工控机、用于布匹数据分析的远程终端，所述线阵相机通过Cameralink接口与工控机的图像采集卡相连，所述工控机与远程终端通过网络连接。
 

    全文摘要本发明提供一种自动验布机疵点检测识别方法，首先通过CCD线阵相机采集布匹图片，然后利用疵点识别算法进行正常布与布匹疵点的准确区分，被机器判别为织物疵点的图片首先存储到验布机工控机的硬盘内，然后该主机经由网络将疵点图片及疵点位置等信息传输到办公室内远程终端，疵点图片通过图像增强算法使得疵点具有更好的人眼分辨率，再由验布工人根据该处理后的疵点图片进行疵点类别的判断。本发明不仅实现了布匹疵点的准确检出和类别的准确识别，进行正确的布匹质量评等，同时大大降低了布匹检验对验布工人眼睛的伤害。降低了开发成本，更易于纺织企业接受，能极大的提高验布效率。