CN106610384A - 一种代替人工验布的智能化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种代替人工验布的智能化装置，其中，包括：传动组件、数据采集组件以及具有能同步控制于传动组件、数据采集组件的控制中心；固定辊轮的旋转与高速线扫描相机的拍摄同步进行，多光谱发光源分别由四个频段光源组成且多光谱发光源的光照处设有光学转换器，经过光学转换器所射出的光源直射在布匹表面成条形斑马线状。通过使用本发明一种代替人工验布的智能化装置，采用多光谱光源作为照射光源并且使用光学转换器对四个频段的光源进行调制，使射出的光线照射在布匹上形成斑马条纹状，增强了检测时光的适应性和扩展性，大大提高了在各种光线背景中的检测。

Description

一种代替人工验布的智能化装置

技术领域

本发明涉及纺织加工技术领域，尤其涉及一种代替人工验布的智能化装置。

背景技术

众所周知，纺织制造业是关系到国家经济和人们生活的重要行业,更是我国出口创汇的重要领域,以往我们的自动化生产的程度和效率都不高,常常出现市场供不应求的局面。随着我国市场经济的发展加入WTO后，国内各个行业都面临着世界范围的竞争。由此促进了产品质量的提高以及生产成本的降低形成竞争的关键，在此质量控制愈加收到现代企业的普遍关注。

在纺织工业这个需要多个工序所组成的生产链中，加工工艺流程的检测，原料、变成品的检测对于最终的产品质量至关重要，在各个纺织物的检测中，布匹表面疵点的检验是非常重要的一个环节，布匹疵点使影响纺织品质的主要因素。即使在纺织行业较强的美国，服装行业约有85％的服装劣质原因与纺织物疵点相关。

长期以来，对于布匹的疵点检测通常是由人工去完成。这种方法存在很多弊端，例如，人工检测速度一般在15-20米/分，人工检测依靠验布人员的经验和培训的熟练程度，以及评判标准的不稳定和不一致，因而经常会产生误检和漏检；过多方面测试，即使最熟练的验布工人只能发现大约70％的疵点；疵点检测是一种费时费力的工序，并且会有损检测人员的视力。

随着科技的发展人们现在已经普遍依靠机械自动化检测，申请号为：200510110244.6，本发明涉及纺织品性能测试技术领域,特别是一种自动验布等级客观评定系统。主要包括CCD摄像机、织物握持装置、光源、计算机、图像采集卡,图像采集卡将摄取的织物图像转换为数字图像,用疵点检测DSP对织物疵点进行检测,对检测出存在疵点的织物图像用疵点图像分割DSP模块进行分割,对分割后的疵点用疵点表征DSP模块进行疵点的自动表征,将表征的结果输入织物等级评定DSP模块,最终对织物等级进行自动的评定。又如：申请号为：200710146114.7,本发明公开了一种连续材料的检验方法及其装置，由送料组件送出受检连续材料；以检验组件经由触点或扫描方式寻找疵点的坐标位置，并显示在计算机下次记录做记录，然后把瑕疵记录表作记录传送至各种加工工程。但是上述发明专利存在诸多不足之处主要为：

1、现有技术和方法一致采用单一光源进行照射，对被检测布匹进行疵点的检测其功能较为单一，由于采用单一光源故而在检测同色布匹时会发生检测错误；

2、在选用光源时为了扩大照射范围，光源本身普遍选用散光照射，这使得需要大功率的发光元件才能起到光照的效果，大大提高了使用成本；

3、在检测的方式中上述的两种技术和方案中均采用单面检测，并且被检测的布匹在检测阶段始终被固定在传送装置内的不利于光照的距离调整。

针对上述技术的不足之处，我们需要一种新的技术和方案来提高布匹的疵点检测效果并能够减低使用成本。

发明内容

本发明公开了一种代替人工验布的智能化装置，用以解决现有技术中检测布匹效率以及精准性较低，并且检测成本较高的缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种代替人工验布的智能化装置，其中，包括：传动组件、数据采集组件以及具有能同步控制于所述传动组件、所述数据采集组件的控制中心；

所述传动组件，包括传动机架、一移动辊轮、两固定辊轮以及多个旋转支架杆，所述移动辊轮、所述固定辊轮以及所述旋转支架杆均横向设于所述传动机架内，所述移动辊轮、所述固定辊轮用于传送布匹，多个所述旋转支架杆分别位于所述布匹两侧用于支撑所述数据采集组件；

所述数据采集组件，包括至少两个高速线扫描相机、多个多光谱发光源，两所述高速线扫描相机分别位于所述布匹的两侧，每一所述高速线扫描相机的两侧各设有一所述多光谱发光源，所述多光谱发光源从所述高速线扫描相机的两侧照射所述布匹，所述布匹被照射所产生的反射光由所述高速线扫描相机进行拍摄；

所述控制中心，包括控制面板、显示器、图像接收器、辊轮伺服驱动器、数据储存器、报警器以及数据处理器，所述控制面板、所述显示器、所述图像接收器、所述辊轮伺服驱动器、所述数据储存器、所述报警器均与所述数据处理器连接，所述图像接收器用于接收所述高速线扫描相机接收的图像，所述辊轮伺服驱动器用于控制所述固定辊轮旋转；

所述固定辊轮的旋转与所述高速线扫描相机的拍摄同步进行，所述多光谱发光源分别由红光、绿光、蓝光以及红外光四个频段光源组成且所述多光谱发光源的光照处设有光学转换器，所述多光谱发光源经过所述光学转换器所射出的光源直射在布匹表面成条形斑马线状。

上述的代替人工验布的智能化装置，其中，所述多光谱发光源发射出的所述红光的频率为400～485THZ,波长为620～750NM；

所述绿光的频率为526～606THZ，波长为495～570NM；

所述蓝光的频率为631～668THZ，波长为450～475NM；

所述红外光的频率为130～400THZ,波长为0.76～400NM。

上述的代替人工验布的智能化装置，其中，所述光学转换器包括外框架、半凸透镜以及凹透镜，所述外框架用于固定所述半凸透镜与所述凹透镜，并使所述半凸透镜与所述凹透镜之间保持间距，所述半凸透镜分别覆盖于所述红光、所述绿光、所述蓝光以及所述红外光的出光处。

上述的代替人工验布的智能化装置，其中，所述移动滚轮将两所述固定滚轮传动的所述布匹顶出形成检测区域，两所述高速线扫描相机分别位于布匹的两侧进行照射并且两所述高速线扫描相机位于所述检测区域相互远离的两端。

上述的代替人工验布的智能化装置，其中，所述多光谱发光源的末端与所述高速线扫描相机的末端均与所述旋转支架杆连接。

上述的代替人工验布的智能化装置，其中，所述高速线扫描相机的拍摄角度与所述布匹的水平面呈垂直角。

上述的代替人工验布的智能化装置，其中，所述数据处理器中运行的图像运算算法采用快速傅里叶算法，采用的方式为，首先把空域图像转换成频域图像；其次，通过频域图像计算出功率图，根据功率图进行点状物的剔除；最后，将剔除点状物的功率图还原至空域图像，纹理被提取出来后使用空域算法将疵点进行分类。

上述的代替人工验布的智能化装置，其中，被还原的所述空域图像，纹理也被提取出来，使用空域算法即可将疵点算出。

上述的代替人工验布的智能化装置，其中，所述高速线扫描相机两侧的所述多光谱发光源照射在所述布匹上的光影重叠，并且重影的光色为同一光色。

上述的代替人工验布的智能化装置，其中，所述半凸透镜的圆弧圆心、所述凹透镜的内圆弧圆心、所述凹透镜的外圆弧圆心位于同一轴线上，所述凹透镜的外沿厚度为33.84mm、所述半凸透镜的圆弧半径为38mm、所述凹透镜的内圆弧半径为50mm、所述凹透镜的外圆弧半径为109mm。

本发明的一种代替人工验布的智能化装置，采用了如上的方案具有以下的效果：

1、采用多光谱光源作为照射光源并且使用光学转换器对红光、蓝光、绿光以及红外光进行调制，使射出的光线照射在布匹上形成斑马条纹状；

2、通过红光、蓝光、绿光以及红外光增强了检测时光的适应性和扩展性，大大提高了在各种光线背景中的检测，还具有双面检测的效果；

3、通过空域图像与频域图像之间的转换去除点状物结合纹理提取，即可使用空域算法对疵点进行分类，使误报率大大减低，检出率大大提高。

4、其结构简单，易于制造、安装、使用。

附图说明

通过阅读参照如下附图对非限制性实施例所作的详细描述，发明的其它特征，目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明一种代替人工验布的智能化装置的结构示意图；

图2为本发明一种代替人工验布的智能化装置的光学转换器的结构示意图。

如图参考：传动机架1、移动辊轮2、固定辊轮3、旋转支架杆4、布匹5、高速线扫描相机6、多光谱发光源7、红光71、绿光72、蓝光73、红外光74、控制面板8、显示器9、图像接收器10、辊轮伺服驱动器11、数据储存器12、报警器13、数据处理器14、光学转换器15、外框架1501、半凸透镜1502、凹透镜1503。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。

图1-2所示，一种代替人工验布的智能化装置，其中，包括：传动组件、数据采集组件以及具有能同步控制于传动组件、数据采集组件的控制中心，进一步的为了确保布匹5全面的检测防止布匹5在传送过程中检测有遗漏；

传动组件，包括传动机架1、一移动辊轮2、两固定辊轮3以及多个旋转支架杆4，移动辊轮2、固定辊轮3以及旋转支架杆4均横向设于传动机架1内，移动辊轮2、固定辊轮3用于传送布匹5，多个旋转支架杆4分别位于布匹5两侧用于支撑数据采集组件，进一步的，移动滚轮2可上下左右进行微动调节为了可以方便调整布匹5的表面被拍摄的角度，旋转支架杆4可自转用于带动数据采集组件的旋转；

数据采集组件，包括至少两个高速线扫描相机6、多个多光谱发光源7，两高速线扫描相机6分别位于布匹5的两侧，每一高速线扫描相机6的两侧各设有一多光谱发光源7，多光谱发光源7从高速线扫描相机6的两侧照射布匹5，布匹5被照射所产生的反射光由高速线扫描相机6进行拍摄，进一步的，多光谱发光源7照射在传送中的布匹5表面，高速线扫描相机6对该光照区域进行记录拍摄；

控制中心，包括控制面板8、显示器9、图像接收器10、辊轮伺服驱动器11、数据储存器12、报警器13以及数据处理器14，控制面板8、显示器9、图像接收器10、辊轮伺服驱动器11、数据储存器12、报警器13均与数据处理器14连接，图像接收器10用于接收高速线扫描相机6接收的图像，辊轮伺服驱动器11用于控制固定辊轮3旋转，进一步的，控制面板8通过数据处理器14对辊轮伺服驱动器11、数据储存器12、报警器13进行操控并有显示器9显示，进一步的，图像接收器10接收高速线扫描相机6的数据经由数据处理器14转换后由显示屏9显示；

固定辊轮3的旋转与高速线扫描相机6的拍摄同步进行，多光谱发光源分别由红光71、绿光72、蓝光73以及红外光74四个频段光源组成且多光谱发光源7的光照处设有光学转换器15，多光谱发光源7经过光学转换器15所射出的光源直射在布匹5表面成条形斑马线状，进一步的，通过光学转换器15将原先发散的散光转换成直射光束照射在布匹5上，进一步的由多种光色的配合增大了疵点的检测范围，避免在收到外界各色光照射以及布匹5本色的影响检测效率。

在本发明的具体实施例中，多光谱发光源7发射出的红光71的频率为400～485THZ,波长为620～750NM；

绿光72的频率为526～606THZ，波长为495～570NM；

蓝光73的频率为631～668THZ，波长为450～475NM；

红外光74的频率为130～400THZ,波长为0.76～400NM。

如图2所示，在本发明的具体实施例中，光学转换器15包括外框架1501、半凸透镜1502以及凹透镜1503，外框架1501用于固定半凸透镜1502与凹透镜1503，并使半凸透镜1502与凹透镜1503之间保持间距，半凸透镜1502分别覆盖于红光71、绿光72、蓝光73以及红外光74的出光处，通过光学转换器15将散光转换为直射的光束，同时将四种光色进行排列形成斑马纹，便于图像的采集。

在本发明的具体实施例中，移动滚轮2将两固定滚轮3传动的布匹5顶出形成检测区域，两高速线扫描相机6分别位于布匹5的两侧进行照射并且两高速线扫描相机6位于检测区域相互远离的两端，进一步的，主要是为了使高速线扫描相机6的照射点错开，避免光源采集受到布匹5背面投影的影响。

在本发明的具体实施例中，多光谱发光源7的末端与高速线扫描相机6的末端均与旋转支架杆4连接，进一步的通过旋转支架杆4来带动多光谱发光源7与高速线扫描相机6旋转，保证多光谱发光源7的光能够被高速线扫描相机6进行拍摄记录，为了确保高速线扫描相机6的精准性。

在本发明的具体实施例中，高速线扫描相机6的拍摄角度与布匹5的水平面呈垂直角。

在本发明的具体实施例中，数据处理器14中运行的图像运算算法采用快速傅里叶算法，采用的方式为，首先把空域图像转换成频域图像；其次，通过频域图像计算出功率图，根据功率图进行点状物的剔除；最后，将剔除点状物的功率图还原至空域图像，纹理被提取出来后使用空域算法将疵点进行分类。

在本发明的具体实施例中，被还原的空域图像，纹理也被提取出来，使用空域算法即可将疵点算出。

在本发明的具体实施例中，高速线扫描相机6两侧的多光谱发光源7照射在布匹5上的光影重叠，并且重影的光色为同一光色，进一步的为了增强光照的强度。

在本发明的具体实施例中，半凸透镜1502的圆弧圆心、凹透镜1503的内圆弧圆心、凹透镜1503的外圆弧圆心位于同一轴线上，凹透镜1503的外沿厚度为33.84mm、半凸透镜的圆弧半径为38mm、凹透镜的内圆弧半径为50mm、凹透镜的外圆弧半径为109mm，进一步的，可以按此比例进行调配，并且不限于此数据比例。

在本发明的具体实施方式中，通过移动辊轮2与固定辊轮3将布匹5进行传动，位于布匹5的两侧由多光谱发光源7的四种频段的光色进行照射，高速线扫描相机6将布匹5上的光照进行记录拍摄，高速线扫描相机6拍摄的信息由图像接收器10接收并传送至数据处理器14中进行处理，处理后的信息将由数据储存器进行保存，如果发现超出常规数值的疵点将会进行报警并打标。

综上所述，本发明一种代替人工验布的智能化装置，采用多光谱光源作为照射光源并且使用光学转换器对红光、蓝光、绿光以及红外光进行调制，使射出的光线照射在布匹上形成斑马条纹状，通过红光、蓝光、绿光以及红外光增强了检测时光的适应性和扩展性，大大提高了在各种光线背景中的检测，还具有双面检测的效果，通过空域图像与频域图像之间的转换去除点状物结合纹理提取，即可使用空域算法对疵点进行分类，使误报率大大减低，检出率大大提高；其结构简单，易于制造、安装、使用。

以上对发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种代替人工验布的智能化装置，其特征在于，包括：传动组件、数据采集组件以及具有能同步控制于所述传动组件、所述数据采集组件的控制中心；

所述传动组件，包括传动机架、一移动辊轮、两固定辊轮以及多个旋转支架杆，所述移动辊轮、所述固定辊轮以及所述旋转支架杆均横向设于所述传动机架内，所述移动辊轮、所述固定辊轮用于传送布匹，多个所述旋转支架杆分别位于所述布匹两侧用于支撑所述数据采集组件；

所述数据采集组件，包括至少两个高速线扫描相机、多个多光谱发光源，两所述高速线扫描相机分别位于所述布匹的两侧，每一所述高速线扫描相机的两侧各设有一所述多光谱发光源，所述多光谱发光源从所述高速线扫描相机的两侧照射所述布匹，所述布匹被照射所产生的反射光由所述高速线扫描相机进行拍摄；

所述控制中心，包括控制面板、显示器、图像接收器、辊轮伺服驱动器、数据储存器、报警器以及数据处理器，所述控制面板、所述显示器、所述图像接收器、所述辊轮伺服驱动器、所述数据储存器、所述报警器均与所述数据处理器连接，所述图像接收器用于接收所述高速线扫描相机接收的图像，所述辊轮伺服驱动器用于控制所述固定辊轮旋转；

所述固定辊轮的旋转与所述高速线扫描相机的拍摄同步进行，所述多光谱发光源分别由红光、绿光、蓝光以及红外光四个频段光源组成且所述多光谱发光源的光照处设有光学转换器，所述多光谱发光源经过所述光学转换器所射出的光源直射在布匹表面成条形斑马线状。

2.根据权利要求1所述的代替人工验布的智能化装置，其特征在于，所述多光谱发光源发射出的所述红光的频率为400～485THZ,波长为620～750NM；

所述绿光的频率为526～606THZ，波长为495～570NM；

所述蓝光的频率为631～668THZ，波长为450～475NM；

所述红外光的频率为130～400THZ,波长为0.76～400NM。

3.根据权利要求1所述的代替人工验布的智能化装置，其特征在于，所述光学转换器包括外框架、半凸透镜以及凹透镜，所述外框架用于固定所述半凸透镜与所述凹透镜，并使所述半凸透镜与所述凹透镜之间保持间距，所述半凸透镜分别覆盖于所述红光、所述绿光、所述蓝光以及所述红外光的出光处。

4.根据权利要求1所述的代替人工验布的智能化装置，其特征在于，所述移动滚轮将两所述固定滚轮传动的所述布匹顶出形成检测区域，两所述高速线扫描相机分别位于布匹的两侧进行照射并且两所述高速线扫描相机位于所述检测区域相互远离的两端。

5.根据权利要求1所述的代替人工验布的智能化装置，其特征在于，所述多光谱发光源的末端与所述高速线扫描相机的末端均与所述旋转支架杆连接。

6.根据权利要求1所述的代替人工验布的智能化装置，其特征在于，所述高速线扫描相机的拍摄角度与所述布匹的水平面呈垂直角。

7.根据权利要求1所述的代替人工验布的智能化装置，其特征在于，所述数据处理器中运行的图像运算算法采用快速傅里叶算法，采用的方式为，首先把空域图像转换成频域图像；其次，通过频域图像计算出功率图，根据功率图进行点状物的剔除；最后，将剔除点状物的功率图还原至空域图像，纹理被提取出来后使用空域算法将疵点进行分类。

8.根据权利要求7所述的代替人工验布的智能化装置，其特征在于，被还原的所述空域图像，纹理也被提取出来，使用空域算法即可将疵点算出。

9.根据权利要求1所述的代替人工验布的智能化装置，其特征在于，所述高速线扫描相机两侧的所述多光谱发光源照射在所述布匹上的光影重叠，并且重影的光色为同一光色。

10.根据权利要求1所述的代替人工验布的智能化装置，其特征在于，所述半凸透镜的圆弧圆心、所述凹透镜的内圆弧圆心、所述凹透镜的外圆弧圆心位于同一轴线上，所述凹透镜的外沿厚度为33.84mm、所述半凸透镜的圆弧半径为38mm、所述凹透镜的内圆弧半径为50mm、所述凹透镜的外圆弧半径为109mm。