CN106404070B - 一种基于android的印染机织物参数自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于android的印染机织物参数自动检测系统，包括手机和光源控制器，手机上安装有摄像头和检测软件，检测软件为对织物的密度、面积、克重以及印染布花纹图案计算机视觉检测算法，计算机视觉检测算法是通过andriod系统中Java程序语言搭建opencv库函数实现的；光源控制器包括光源盒，光源盒内安装有LED电路板和电池，光源盒的两侧壁上分别安装有液晶显示器和光强控制旋钮，光源盒的上方安装有支撑玻璃，支撑玻璃上安装有带应变片的微型称重传感器，微型称重传感器上设有亚克力板，亚克力板上放置织物样本。本发明能够快速检测出在生产过程中出现的次品，且成本低、灵活性好、检测效率高。

Description

一种基于android的印染机织物参数自动检测系统

技术领域

本发明涉及一种基于计算机视觉的印染机织物参数自动检测手机应用软件装置，具体是涉及一种基于android的印染机织物参数自动检测系统，应用于印染厂织物生产过程中质量抽样检验。

背景技术

印染机织物参数是评测印染布料质量的重要因素，实现织物的自动检测意义重大。虽然目前对于机织物参数的检测脱离了以人工检测等效率低的方式，实现了对机织物参数自动检测，但是大部分都将其应用在PC端，这样检测仪器尺寸和重量都比较大，不方便携带且生产成本高，导致应用范围和灵活性受到限制。为了实现机织物参数提取便携性，不受场所的限制，并且能够快速高效地提取机织物的参数，本发明以手机为平台的手机应用软件来实现织物参数的提取，具有更好的便携性，可以避免装置使用的空间局限性，方便在任何地方使用，而且成本相对较低，手机的普及为本发明使用的便捷性打下坚实基础。

发明内容

为克服现有技术中的不足，避免目前在实现印染机织物参数自动检测仪器的应用空间局限性和成本高等缺点，本发明提供了一种基于android的印染机织物参数自动检测系统，其能够快速检测出在生产过程中出现的次品，且成本低、灵活性好、检测效率高。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于android的印染机织物参数自动检测系统，包括手机和光源控制器，所述的手机上安装有摄像头和检测软件，所述的检测软件为对织物的密度、面积、克重以及印染布花纹图案等计算机视觉检测算法，所述计算机视觉检测算法是通过andriod系统中Java程序语言搭建opencv库函数实现的；所述的光源控制器包括光源盒，所述光源盒内安装有LED电路板和电池，光源盒的两侧壁上分别安装有液晶显示器和光强控制旋钮，光源盒的上方安装有支撑玻璃，所述支撑玻璃上安装有带应变片的微型称重传感器，所述的微型称重传感器上设有亚克力板，所述的亚克力板上放置织物样本。

所述计算机视觉检测算法对图像采集过程中手机放置处于偏离水平位置的情况下进行倾斜纠偏。

所述的光源控制器为正方体光源控制器，所述的光源盒为正方体光源盒。

所述正方体光源盒的边长为4-6cm。

本发明的有益效果如下：

本发明基于android的印染机织物参数自动检测系统，采用日常生活中通信设备手机，搭配方便携带的简小光源控制器，能够将稳定准确的计算机视觉算法应用到实际的织物参数检测中，不仅提高了检测效率，且检测更加便利。在检测过程中，不仅能够测得织物的密度，克重，还能检测出印染布料的各式花纹图案，整个机织物参数自动检测系统相当简便准确。通过对图像进行倾斜纠偏，从而对于图像采集过程中存在的手机不能完全水平放置问题导致的误差进行很好的修正，提高了检测精度，从而为机织物参数自动检测打下坚实基础。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为系统机织物参数自动检测流程图；

图3和4为图像倾斜纠正示意图；

图5为光源盒尺寸设计要求示意图；

图6为微型称重传感器结构示意图。

图中：1、手机；2、摄像头；3、正方体光源盒；4、电池；5、LED电路板；6、光强控制旋钮；7、亚克力板；8、织物样本；9、织物样本图像；10、支撑玻璃；11、微型称重传感器；12、液晶显示器；13、应变片；14、接口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明基于android的印染机织物参数自动检测系统装置，如图1所示，包括手机1、手机应用程序和正方体光源盒3。手机1是获取机织物图像的工具以及作为实现印染机织物参数自动检测的一个应用平台，利用手机1自带的高分辨率摄像头2通过拍摄织物样本采集图像。手机1是现在人们的生活必备品，普及性高，利用摄像头2获取图像方便、灵活，将获取的织物样本图像9作为软件处理的输入部分。手机1的应用程序是本发明的核心部分，通过andriod系统中Java程序语言搭建opencv库函数编写应用程序实现机织物参数自动检测。

将编写好的应用程序安装在手机1中，对手机1采集到的织物样本图像9进行相关的处理和计算，首先通过检测图像角点，再利用透视变换将图像重新投影，实现图像倾斜纠偏；利用傅里叶变换的检测机织物经纬密度；利用图像分割的方式计算出图像中织物面积的大小，由微型称重传感器11得到的织物重量计算出织物单位克重，液晶显示器12实时显示织物克重；利用图像分割和模板匹配的方式实现机织物印花图案的精确识别。正方体光源盒3为图像的采集提供稳定的光源，正方体光源盒3包括光强控制旋转按钮6、电池4、LED电路板5和亚克力板7，通过旋转光强控制旋钮6调节背光源光强大小，正方体光源盒3通过电池4供电，由排列整齐的LED电路板5 LED灯提供光源，通过亚克力板7使LED电路板5上LED灯产生的光亮发散，能够使背光源的光强分布更加均匀，使用背光源一方面可以有效地降低外界光线对采集的机织物图像的干扰，另一方面可以使采集的机织物图像的纹理更加清晰，有利于对图像的处理和机织物参数的精确提取；由已知面积的正方体光源盒3和俯视角度拍摄获取的正方体光源盒3的图像的像素个数计算出分割出来的机织物图像所占的像素的个数，有效地对采集到的图像像素的大小进行动态标定，使手机1应用程序能够适用于具有不同分辨率相机的手机1，使本发明的装置能够具有更好的适用性；采用边长为6cm的正方体背光源，携带方便。

本发明中的光源盒是正方体的，用于图像倾斜纠偏标定，正方体光源盒尺寸边长设计为6cm，既能满足拍摄出清晰的织物图像，又便于携带，由已知的正方体光源盒尺寸能对图像像素进行标定；旋转控制器能调节光源强度，选择保持适合的光源亮度为拍摄机织物样本图片提供稳定最佳的背光。电池4用于提供电能， LED电路板5提供光源，支撑玻璃10是为了稳固微型称重传感器11，亚克力板7具有发散光源的作用，能够为拍摄织物图片提供稳定发散的光源。

使用时，将机织物样品8放在亚克力板7上，并且机织物样品8要小于亚克力板7的大小，调节光强控制旋钮6直至机织物样本8的纹理清晰可见。打开手机1中的摄像头2进行源图像的采集，在采集源图像过程中要将亚克力板7刚好完全拍摄进去作为图像像素动态标定。采集到的图像作为手机应用程序的输入，通过andriod系统中Java程序语言搭建opencv库函数实现软件部分中计算机视觉算法，打开手机应用程序界面调用程序实现相应机织物参数的检测识别及计算，例如密度自动检测、克重计算、印花图案识别等。

在图像采集过程中，因手机拍摄过程中不能保证90度垂直拍摄导致采集图像倾斜情况，利用计算机视觉算法将图像矫正：首先由已知标定的正方体光源控制器的边长，即知道在计算机图像中四边形的四个角点的相对坐标，然后通过opencv函数库中角点检测获取实际图像上角点坐标位置，最后通过透视变换将倾斜的图像重新投影到正确的位置，即拉伸到图像的实际大小和位置。这样能实现在拍摄图像过程中手机处于偏离水平位置的情况下仍能保持较好的检测精度。

如图2，通过手机摄像头获取图像，再将图像像素进行动态标，对采集图像过程中存在的图像倾斜情况进行图像倾斜矫正，在矫正后的图像中提取织物样本图像，对织物样本图像进行预处理以后实现不同的机织物参数检测。S1、机织物密度检测：对预处理后的机织物图像进行倾斜矫正，目的是为了矫正因人工摆放织物样本的原因引起的样本倾斜情况。再对机织物图像进行傅里叶变换，实现经纬纱信息提取，最后计算机织物经纬密度。S2、机织物克重计算：首先对预处理后的机织物图像进行canny边缘提取，再经过形态学滤波去除因机织物毛发对检测精度的影响，然后进行轮廓提取计算出机织物样本的面积，由已知的机织物重量得出机织物样本的克重。S3、机织物印花图案的识别：通过对预处理过后的机织物图像进行图像分割，再通过训练样本，模板，最后实现机织物印花图案的识别。

如图3表示手机采集图像，由图像可知因人为因素产生的拍摄角度影响了采集图像的倾斜，此时需要对图像进行倾斜矫正，这就需要应用到计算机视觉算法：通过检测亚克力板在手机中形成的图像时存在的四个角点，再利用这四个角点对图像进行透视变换，将图像重新投影，即矫正，就形成了如右图4所示归正的图像，为后续机织物参数检测打下坚实基础。

如图5，亚克力板7具有发散光源的功能，这样能够为采取织物样本提供稳定的光源，且自身重量只有普通玻璃的1/2，便于携带。所述亚克力板7尺寸设计必须是一定的，边长设计为6cm，目的主要有两方面，其一是为了使其尺寸小便于携带，其二是为了当将织物样本8放到亚克力板7上时，在拍摄采集图像过程中机织物图像纹理是清晰可见的，且同时满足将亚克力板7完全拍摄进去，此目的是为了对图像像素进行动态标定，从而得到准确的参数检测结果。

如图6，微型称重传感器11安装在亚克力板7下面，嵌入在支撑玻璃10里面。当没有放入织物样本时，亚克力板7压到应变片13上产生变形，利用电路转换成电信号通过接口14接入液晶显示器12上。微型称重传感器11测得的重量为亚克力板7的重量，此时，通过调节液晶显示器12读数使亚克力板7重量显示归零，当放上织物样本8时，液晶显示器12能够实时显示织物样本的重量。

综上所述，本发明将织物的密度检测、面积和克重计算以及印染布的花纹图案识别等基于计算机视觉算法实现与手机应用结合在一起，通过andriod系统中Java程序语言搭建opencv库函数实现机织物参数自动检测，在android系统上显示检测结果，方便用户对织物参数的检测，便携性好，应用灵活性高，极大提高了应用生产效率。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于android的印染机织物参数自动检测系统，包括手机和光源控制器，所述的光源控制器包括光源盒，所述光源盒内安装有LED电路板和电池，光源盒的两侧壁上分别安装有液晶显示器和光强控制旋钮，光源盒的上方安装有支撑玻璃，所述支撑玻璃上安装有带应变片的微型称重传感器，所述的微型称重传感器上设有亚克力板，所述的亚克力板上放置织物样本，其特征在于：所述的手机上安装有摄像头和检测软件，所述的检测软件为对织物的密度、面积、克重以及印染布花纹图案计算机视觉检测算法，所述计算机视觉检测算法是通过andriod系统中Java程序语言搭建opencv库函数实现的。

2.如权利要求1所述基于android的印染机织物参数自动检测系统，其特征在于：所述计算机视觉检测算法对图像采集过程中手机放置处于偏离水平位置的情况下进行倾斜纠偏。

3.如权利要求1所述基于android的印染机织物参数自动检测系统，其特征在于：所述的光源控制器为正方体光源控制器，所述的光源盒为正方体光源盒。

4.如权利要求3所述基于android的印染机织物参数自动检测系统，其特征在于：所述正方体光源盒的边长为4-6cm。