CN103116351A

CN103116351A - 一种纺织疵布检测摄像头及其检测系统

Info

Publication number: CN103116351A
Application number: CN2012105832325A
Authority: CN
Inventors: 郑崇苏; 温泳荣; 徐平
Original assignee: FUZHOU KERNDY ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: FUZHOU KERNDY ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-05-22

Abstract

本发明提供了一种纺织疵布检测摄像头，包括光学成像组件、图像传感器、处理器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器以及输出控制接口；光学成像组件与图像传感器连接；所述图像传感器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器、输出控制接口均与处理器连接；该摄像头用于纺织业连续生产过程中的在线检测、报警、控制及成品检验工序中的质量判定。该纺织疵布检测摄像头不同于工业相机和一般的摄像头，该摄像头检测可靠、又安装简单。本发明还提供了一种纺织疵布检测摄像头的检测系统；本发明通过把疵布检测功能包含到摄像头里头，配合图像识别技术及其智能算法，有效提高了疵布的识别精度和生产效率。

Description

一种纺织疵布检测摄像头及其检测系统

技术领域

本发明涉及纺织自动控制技术领域，特别涉及一种纺织疵布检测摄像头及带有该摄像头的检测系统。

背景技术

纺织疵布检测系统中，早期一般采用如下两种方法：1.激光模式，利用激光对射原理，在经编机两端分别安装激光的发射和接收器，当断纱产生疵布时，纱线会阻挡激光的光束，引起接收端接收激光量的减少，从而检测到断纱事件，得出将有疵布产生的结论。2.红外扫描模式，利用红外反射原理，把具有红外发射和接收器的检测头安装在可以左右移动的导轨上，红外发射头发射红外光，接收器检测布面反射回来的红外光量，如果反射回来的红外光量产生变化或与预置值差别较大，则可认为是疵布。

近期出现了采用摄像头或者工业数码相机采集图像进行分析是否有疵布的方法；如一种“细纱机自动检测断纱系统”，见公开号为CN201809518U；公开日为：2011.04.27的中国专利，该系统包括面阵CCD摄像机、模/数转换模块、图像处理模块和报警装置，依次相连；所述的面阵CCD摄像机安装在所述细纱机的吸微尘装置上；所述的面阵CCD摄像机上通过相机架安装在所述细纱机的吸微尘装置上，该相机架包括直接与面阵CCD摄像机连接的调节架和固定在吸微尘装置上的固定板，所述调节架与所述固定板活动连接，使得调节架能够在垂直方向转动一定的角度。该系统是能够同时检测数根纱线是否断纱的自动检测断纱系统。

又如一种“基于机器视觉的坯布疵点在线实时检测系统”，见公开号为：CN202175829U，公开日为：2012.03.28的中国专利，该系统包括横梁装置，横梁装置上固定有光源装置和一台或数台工业相机，一台工业相机的成像区域或数台工业相机拼接而成的成像区域覆盖被检测坯布纺织走动所经过的待检测区，工业相机连有图像采集、处理和分析装置，图像采集、处理和分析装置连有可对经编机或氨纶机进行控制的控制单元，控制单元连有疵点位置区域显示装置。该实用新型所述系统结构简单、功耗低，使用和维护成本较低，而且安全可靠，不影响工人的在线操作，大大提升了经编机或氨纶机的生产质量和效率。上述两个专利都是在经编机台上安装几台摄像机或者工业数码相机，然后通过数据线把采集的图像信息传送到主机上进行分析、判断是否疵布。

早期的方法存在如下不足：激光模式无法检测漏针、漏梳产生的瑕疵，红外扫描模式检测精度不高，他们都存在耗电大，安装复杂等缺点。而近期的检测方法采用的是几个通用的摄像头或者工业数码相机，然后将摄像机的数据都传输到同一台主机上，由主机进行数据分析判断，因此存在系统庞大，造价高，布线复杂等问题，且由于数码相机像素需要百万以上，存在传输数据量大、数据传输距离远易受干扰和时滞的问题。本专利申请文件要解决的问题就是设计一个纺织业疵布检测专用摄像头，用于纺织业连续生产过程中的在线检测、报警、控制及成品检验工序中的质量判定。不同于工业相机和一般的摄像头，在专用的摄像头中增加各种人工智能算法及所需的硬件，去掉与疵布检测无关的软件和硬件，设计一个既检测可靠、又安装简单、成本很低的专用摄像头，既可单机使用，也可以多台互联工作，可以方便地构成纺织业的疵布检测系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种纺织疵布检测摄像头，该摄像头能用于纺织业连续生产过程中的在线检测、报警、控制及成品检验工序中的质量判定。

本发明上述技术问题之一是这样实现的：一种纺织疵布检测摄像头，包括光学成像组件、图像传感器、处理器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器以及输出控制接口；所述光学成像组件与图像传感器连接；所述图像传感器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器、输出控制接口均与所述处理器连接；所述光学成像组件将纺织布面成像在图像传感器上，图像传感器将光学图像信号转换成电信息并与处理器进行通讯，处理器将电信息存储于数据存储器中，所述程序存储器中存储有智能算法，所述智能算法包括：小波滤波、神经网络算法以及Canny算法；所述处理器调用智能算法对所述数据存储器中的电信息进行分析判断是否有疵布，否，则不做处理，是，则通过蜂鸣器进行发出声光报警信号，同时通过输出控制接口发出停机信号，所述处理器能将分析后的结果通过通讯模块进行发送给远程的设备。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供了一种纺织疵布检测摄像头的检测系统，其能配合图像识别技术和智能算法，有效提高了疵布的识别精度和生产效率。

本发明上述技术问题之二是这样实现的：一种纺织疵布检测摄像头的检测系统，所述检测系统包括复数个纺织疵布检测摄像头、一继电器以及系统监控器；所述纺织疵布检测摄像头包括光学成像组件、图像传感器、处理器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器以及输出控制接口；所述光学成像组件与图像传感器连接；所述图像传感器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器、输出控制接口均与所述处理器连接；所述各纺织疵布检测摄像头的通讯模块均经通讯网络与所述系统监控器连接；所述各纺织疵布检测摄像头的输出控制接口均与所述继电器连接；所述继电器与纺织机械设备连接；将各纺织疵布检测摄像头根据纺织布面进行均匀分布；所述各纺织疵布检测摄像头的光学成像组件将纺织布面成像在图像传感器上，图像传感器将光学图像信号转换成电信息并与处理器进行通讯，处理器将电信息存储于数据存储器中，所述程序存储器中存储有智能算法，所述智能算法包括：小波滤波、神经网络算法以及Canny算法；所述处理器调用智能算法对所述数据存储器中的电信息进行分析判断是否有疵布，否，则不做处理，是，则通过蜂鸣器进行发出声光报警信号，同时通过输出控制接口发出停机信号；所述继电器接收到任意一纺织疵布检测摄像头发出的停机信号时，将控制纺织机械设备进行停机；所述各纺织疵布检测摄像头的处理器能将分析后的结果通过通讯模块进行发送给远程的系统监控器，系统监控器将保存疵布的图像。

本发明的优点在于：本发明设计了一个纺织业疵布检测专用摄像头，用于纺织业连续生产过程中的在线检测、报警、控制及成品检验工序中的质量判定。不同于工业相机和一般的摄像头，在专用的摄像头中增加各种人工智能算法及所需的硬件，去掉与疵布检测无关的软件和硬件，该纺织业疵布检测专用摄像头既可单机使用，也可以多台互联工作，可以方便地构成纺织业的疵布检测系统。该纺织疵布检测摄像头的检测系统，通过把疵布检测功能包含到摄像头里头，配合图像识别技术及其智能算法，有效提高了疵布的识别精度和生产效率，降低了系统成本，大大便利了布线安装和后期维护。

附图说明

图1是本发明的纺织疵布检测摄像头的结构示意图。

图2是本发明的纺织疵布检测摄像头的检测系统的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明的一种纺织疵布检测摄像头，包括光学成像组件、图像传感器、处理器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器以及输出控制接口；所述光学成像组件与图像传感器连接；所述图像传感器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器、输出控制接口均与所述处理器连接；所述光学成像组件将纺织布面成像在图像传感器上，图像传感器将光学图像信号转换成电信息并与处理器进行通讯，处理器将电信息存储于数据存储器中，所述程序存储器中存储有智能算法，所述智能算法包括：小波滤波、神经网络算法以及Canny（边缘检测）算法；所述处理器调用智能算法对所述数据存储器中的电信息进行分析判断是否有疵布，否，则不做处理，是，则通过蜂鸣器进行发出声光报警信号，同时通过输出控制接口发出停机信号，所述处理器能将分析后的结果通过通讯模块进行发送给远程的设备。

在本发明中，摄像头还包括指示灯，该指示灯与所述处理器连接；所述蜂鸣器进行发出声光报警信号时，指示灯会进行闪烁。所述光学成像组件为光学镜头。所述通讯模块的通讯方式为有线或者无线通讯。

请参阅图2所示，本发明的一种纺织疵布检测摄像头的检测系统，所述检测系统包括复数个纺织疵布检测摄像头、一继电器以及系统监控器；该系统监控器为计算机或者智能设备；该纺织疵布检测摄像头的个数根据纺织布面的宽度和识别的精度要求决定，组成个数不限；所述纺织疵布检测摄像头包括光学成像组件、图像传感器、处理器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器以及输出控制接口；所述光学成像组件与图像传感器连接；所述图像传感器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器、输出控制接口均与所述处理器连接；所述各纺织疵布检测摄像头的通讯模块均经通讯网络与所述系统监控器连接；所述各纺织疵布检测摄像头的输出控制接口均与所述继电器连接；所述继电器与纺织机械设备连接；将各纺织疵布检测摄像头根据纺织布面进行均匀分布；所述各纺织疵布检测摄像头的光学成像组件将纺织布面成像在图像传感器上，图像传感器将光学图像信号转换成电信息并与处理器进行通讯，处理器将电信息存储于数据存储器中，所述程序存储器中存储有智能算法，所述智能算法包括：小波滤波、神经网络算法以及Canny算法；所述处理器调用智能算法对所述数据存储器中的电信息进行分析判断是否有疵布，否，则不做处理，是，则通过蜂鸣器进行发出声光报警信号，同时通过输出控制接口发出停机信号；所述继电器接收到任意一纺织疵布检测摄像头发出的停机信号时，将控制纺织机械设备进行停机；所述各纺织疵布检测摄像头的处理器能将分析后的结果通过通讯模块进行发送给远程的系统监控器，系统监控器将保存疵布的图像；摄像头连续发送的图像信息可供该系统监控器进一步分析使用，在系统监控器中保存疵布的图像和历史数据，为企业管理者提供决策依据。该纺织疵布检测摄像头依次间隔排列在布面的上方，固定在专门的支架上。多摄像头联合工作时摄像头输出控制接口信号可以并联使用，共同控制一台经编机。

其中，所述纺织疵布检测摄像头还包括指示灯，该指示灯与所述处理器连接；所述蜂鸣器进行发出声光报警信号时，指示灯会进行闪烁。所述光学成像组件为光学镜头。所述通讯模块的通讯方式为有线或者无线通讯。

值得一提的是：本发明的所述系统监控器能对每个摄像头进行参数设置，同时承担上位管理者的角色，通过对疵布的图像信息和摄像头判定结果的分析，来优化摄像头的各项参数，所述摄像头的各项参数包括焦距、视场角、光圈、清晰度、疵布识别算法策略和滤波参数；该参数也可以通过专用编程器或PC进行参数设置。

总之，本发明设计了一个纺织业疵布检测专用摄像头，用于纺织业连续生产过程中的在线检测、报警、控制及成品检验工序中的质量判定。不同于工业相机和一般的摄像头，在专用的摄像头中增加各种人工智能算法及所需的硬件，去掉与疵布检测无关的软件和硬件，该纺织业疵布检测专用摄像头既可单机使用，也可以多台互联工作，可以方便地构成纺织业的疵布检测系统。该纺织疵布检测摄像头的检测系统，通过把疵布检测功能包含到摄像头里头，配合图像识别技术及其智能算法，有效提高了疵布的识别精度和生产效率，降低了系统成本，大大便利了布线安装和后期维护。

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

1.一种纺织疵布检测摄像头，其特征在于：包括光学成像组件、图像传感器、处理器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器以及输出控制接口；所述光学成像组件与图像传感器连接；所述图像传感器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器、输出控制接口均与所述处理器连接；所述光学成像组件将纺织布面成像在图像传感器上，图像传感器将光学图像信号转换成电信息并与处理器进行通讯，处理器将电信息存储于数据存储器中，所述程序存储器中存储有智能算法，所述智能算法包括：小波滤波、神经网络算法以及Canny算法；所述处理器调用智能算法对所述数据存储器中的电信息进行分析判断是否有疵布，否，则不做处理，是，则通过蜂鸣器进行发出声光报警信号，同时通过输出控制接口发出停机信号，所述处理器能将分析后的结果通过通讯模块进行发送给远程的设备。

2.根据权利要求1所述的一种纺织疵布检测摄像头，其特征在于：摄像头还包括指示灯，该指示灯与所述处理器连接；所述蜂鸣器进行发出声光报警信号时，指示灯会进行闪烁。

3.根据权利要求1所述的一种纺织疵布检测摄像头，其特征在于：所述光学成像组件为光学镜头。

4.根据权利要求1所述的一种纺织疵布检测摄像头，其特征在于：所述通讯模块的通讯方式为有线或者无线通讯。

5.一种纺织疵布检测摄像头的检测系统，其特征在于：所述检测系统包括复数个纺织疵布检测摄像头、一继电器以及系统监控器；所述纺织疵布检测摄像头包括光学成像组件、图像传感器、处理器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器以及输出控制接口；所述光学成像组件与图像传感器连接；所述图像传感器、数据存储器、程序存储器、通讯模块、蜂鸣器、输出控制接口均与所述处理器连接；所述各纺织疵布检测摄像头的通讯模块均经通讯网络与所述系统监控器连接；所述各纺织疵布检测摄像头的输出控制接口均与所述继电器连接；所述继电器与纺织机械设备连接；将各纺织疵布检测摄像头根据纺织布面进行均匀分布；所述各纺织疵布检测摄像头的光学成像组件将纺织布面成像在图像传感器上，图像传感器将光学图像信号转换成电信息并与处理器进行通讯，处理器将电信息存储于数据存储器中，所述程序存储器中存储有智能算法，所述智能算法包括：小波滤波、神经网络算法以及Canny算法；所述处理器调用智能算法对所述数据存储器中的电信息进行分析判断是否有疵布，否，则不做处理，是，则通过蜂鸣器进行发出声光报警信号，同时通过输出控制接口发出停机信号；所述继电器接收到任意一纺织疵布检测摄像头发出的停机信号时，将控制纺织机械设备进行停机；所述各纺织疵布检测摄像头的处理器能将分析后的结果通过通讯模块进行发送给远程的系统监控器，系统监控器将保存疵布的图像。

6.根据权利要求5所述的一种纺织疵布检测摄像头的检测系统，其特征在于：所述纺织疵布检测摄像头还包括指示灯，该指示灯与所述处理器连接；所述蜂鸣器进行发出声光报警信号时，指示灯会进行闪烁。

7.根据权利要求5所述的一种纺织疵布检测摄像头的检测系统，其特征在于：所述光学成像组件为光学镜头。

8.根据权利要求5所述的一种纺织疵布检测摄像头的检测系统，其特征在于：所述通讯模块的通讯方式为有线或者无线通讯。

9.根据权利要求5所述的一种纺织疵布检测摄像头的检测系统，其特征在于：所述系统监控器能对每个摄像头进行参数设置，通过对疵布的图像信息和摄像头判定结果的分析，来优化摄像头的各项参数，所述摄像头的各项参数包括焦距、视场角、光圈、清晰度、疵布识别算法策略和滤波参数。