CN102230901A - 织物瑕疵光电检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种织物瑕疵光电检测装置，其特征在于：包括分别设于待测织物两侧同步驱动导轨上的检测光源发射盒和检测光源接收盒，所述的检测光源接收盒内置有光电传感器，所述的光电传感器的输出端经滤波放大电路和A/D转换电路与一单片机控制单元连接。该装置可以实现对稀疏或密集的织物以及表面纹理变化缓慢的各种织物的瑕疵检测，使得光电检测技术可以应用到纺织业生产过程中。

Description

织物瑕疵光电检测装置
技术领域
本发明属于光电检测、瑕疵及缺陷检测和分析等技术领域，特别涉及纺织物瑕疵检测的光电检测装置。 
背景技术
在现代纺织工业中，以先进的检测技术代替人眼进行织物瑕疵的自动检测能够提高检测效率、减小劳动力、减低劳动强度和进一步提高织物的质量。但在我国，织物检测大部分还是由人工视觉来完成，在检测过程中，人眼视觉存在偏差，重现率比较低且检测结果不稳定，这些都与大规模工业化生产不协调。在纺织生产中，如果有线条断了，工人如果没有及时发现，就会生产出一些次品布，造成材料和能源的浪费。如果安装织物瑕疵检测系统，在发现瑕疵之后立即停止生产，可以减少材料的浪费。 
目前，织物瑕疵检测技术主要有图像识别技术、反射式光电检测方法等。基于图像识别技术的检测方法是采集较大面积布面图像并对之进行处理，从中提取特征值然后进行瑕疵类型判断。这种图像识别技术方法通常适合在图案和纹理结构复杂的织物生产过程中的在线检测，并不适合生产过程中的断线等瑕疵的检测。反射式光电检测方法是利用经织物反射的光强度衰减的程度来判断瑕疵存在与否。这种方法的缺点是反射光较弱，信号的信噪比较小，检测与分析难度较大。特别是对于相对稀疏的织物，断线与不断线的信号差别非常小，而且此时反射光很弱，所以反射式光电检测方法在检测较为稀疏的织物有一定的局限性。 
发明内容
本发明的目的是提供一种织物瑕疵光电检测装置，该装置可以实现对稀疏或密集的织物以及表面纹理变化缓慢的各种织物的瑕疵检测，使得光电检测技术可以应用到纺织业生产过程中。 
本发明采用以下方案实现：一种织物瑕疵光电检测装置，其特征在于：包括分别设于待测织物两侧同步驱动导轨上的检测光源发射盒和检测光源接收盒，所述的检测光源接收盒内置有光电传感器，所述的光电传感器的输出端经滤波放大电路和A/D转换电路与一单片机控制单元连接。 
在本发明一实施例中，所述的检测光源发射盒包括一光源和一第一透镜，所述的检测光源还包括一第二透镜，所述的光源、第一透镜、第二透镜以及光电传感器成一直线排列。 
在本发明一实施例中，上述第一透镜和第二透镜能沿所述直线相对移动。 
在本发明一实施例中，所述同步驱动导轨是由电机驱动，带动所述检测光源发射盒和检测光源接收盒沿垂直待测织物表面方向同步匀速运动。 
在本发明一实施例中，进一步包括用于控制待测织物运动的可控卷布电机，所述的可控卷布电机的受控端经电机驱动电路与所述单片机控制单元连接。 
本发明采用光透射的单点扫描方法来实现稀疏或者密集经纬线织物的检测具有高信噪比的优点，因为在这种情况下透射光远远大于发射光。该装置有较好的实时性、鲁棒性，并具有较高的检测精度，可以检测小于1mm的瑕疵，所以该系统可以推广至纺织企业，具有较好的应用前景。 
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图。 
图2为本发明实施例的带有瑕疵的织物图。 
图3为带有瑕疵和纹理的稀疏的织物图。 
图4为利用本发明检测带有瑕疵纺织物的检测信号图。 
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。 
如图1所示，本发明提供一种织物瑕疵光电检测装置，其特征在于：包括分别设于待测织物两侧同步驱动导轨4、14上的检测光源发射盒3和检测光源接收盒13，所述的检测光源接收盒内置有光电传感器9，所述的光电传感器9的输出端经滤波放大电路10和A/D转换电路11与一单片机控制单元12连接。 
在本发明一较佳的实施例中，请参照图2，由图2可知，本发明包括光源1、第一透镜2、该光源1和第一透镜2的安装盒（即检测光源发射盒3）、用于固定该安装盒的导轨4、带动安装盒沿垂直于待测织物6表面来回反复运动的电机5、可控卷布电机7、第二透镜8、光电传感器9、滤波放大电路10、A/D转换电路11、单片机控制单元12、装有该第二透镜8、光电传感器9、滤波放大电路10、A/D转换电路11和单片机控制单元12的安装盒（即检测光源接收盒13）、用于固定该安装盒的导轨14、带动该安装盒沿垂直于待测织物6表面来回反复运动的电机15；所述电机5和电机15保持同步转动，使得两个安装盒以相同的速度沿垂直待测织物6表面方向来回匀速运动；本发明的第一光源1、第一透镜2、第二透镜8和光电传感器9成一直线排列；该第一透镜2和第二透镜8可沿轴线方向相对移动，以获得不同大小的检测光斑，以实现不同精度检测；可控卷布电机7控制待检测织物6匀速运动；光电传感器9检测到的光学信号经滤波放大电路10、A/D转换电路11处理后，送入单片机控制单元12进行瑕疵分析与诊断。单片机控制单元根据待检测织物6瑕疵有无的情况，选择适当的控制策略来控制可控电机7的运动状态。 
图3是本发明实施例的应用实例，具体是带有瑕疵16和纹理17的稀疏的织物图。 
图4给出了利用本发明检测带有瑕疵纺织物的检测信号图。从图可以识别出织线、空隙、瑕疵和纹理等信息。此时单根织线的宽度小于1mm，本发明装置的瑕疵检测精度优于1mm。 
本实施例的工作过程如下：第一光源1经第一透镜2得到平行光或近视于平行光照到待测织物6上。待测织物6由可控卷布电机7控制其匀速卷动；平行光透射过待测织物6之后再由第二透镜8聚焦到光电传感器9上产生光电信号。通过改变第一透镜2和第二透镜8的相对位置可以改变聚焦到光电传感器上光斑的大小，以实现不同精度检测。产生的光电信号经过滤波放大电路10和A/D转换电路11送至单片机控制单元12进行瑕疵分析与诊断。单片机控制单元根据待检测织物6瑕疵有无的情况，选择适当的控制策略来控制可控电机7的运动状态，比如停止可控电机7的运行以停止织布的生产。电机5和电机15保持同步转动，使得两安装盒以相同的速度沿垂直待测织物6表面方向来回匀速运动，以实现对织物的扫描。 
在纺织物生产过程中，质量控制与检测是非常重要的，织物瑕疵检测是其中非常重要的一部分。针对织物人工视觉检测效率低下的问题，本发明装置提供基于单片机的光学检测系统对织物实现实时高效的自动瑕疵检测。采用光透射的方法来实现稀疏经纬线的织物的检测具有高信噪比的优点，因为在这种情况下透射光远远大于发射光。由光电传感器的输出信号可以提取织物的瑕疵信息，此信号经过放大滤波并采样至单片机，最后经单片机定量分析和评估后发出瑕疵报警以及电机停止信号，避免经编机在织物存在瑕疵（比如断线）的情况还继续工作而导致原材料的损失。本发明的光电检测系统有较好的实时性、鲁棒性，并具有较高的检测精度，该系统可以推广至纺织企业，具有较好的应用前景和市场前景。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (5)

1.一种织物瑕疵光电检测装置，其特征在于：包括分别设于待测织物两侧同步驱动导轨上的检测光源发射盒和检测光源接收盒，所述的检测光源接收盒内置有光电传感器，所述的光电传感器的输出端经滤波放大电路和A/D转换电路与一单片机控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的织物瑕疵光电检测装置，其特征在于：所述的检测光源发射盒包括一光源和一第一透镜，所述的检测光源还包括一第二透镜，所述的光源、第一透镜、第二透镜以及光电传感器成一直线排列。
3. 根据权利要求2所述的织物瑕疵光电检测装置，其特征在于：所述第一透镜和第二透镜能沿所述直线相对移动。
4. 根据权利要求1所述的织物瑕疵光电检测装置，其特征在于：所述同步驱动导轨是由电机驱动，带动所述检测光源发射盒和检测光源接收盒沿垂直待测织物表面方向同步匀速运动。
5. 根据权利要求1所述的织物瑕疵光电检测装置，其特征在于：进一步包括用于控制待测织物运动的可控卷布电机，所述的可控卷布电机的受控端经电机驱动电路与所述单片机控制单元连接。
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