CN109137448A - 基于机器视觉的织物智能整花整纬系统 - Google Patents
基于机器视觉的织物智能整花整纬系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种的织物智能整花整纬系统，包括系统终端、图像获取单元和伺服机械手，所述系统终端内部设有视觉系统，所述视觉系统连接端设有存储数据库、预处理单元、特征单元、目标处理单元、坐标转换单元、花纬系统和微处理器；所述伺服机械手还包括对其工作进行控制的控制中心，所述控制中心与系统终端内部的视觉系统通过通讯接口进行连接。本发明通过对织物图像进行灰度校正和噪声过滤等处理，使得织物图像中的特征可以更加突出，便于对织物图像中的特征信息进行提取，使得织物的花型经纬信息的准确度得到了大大的提升，提高了织物在进行整花整纬使得精确度，提升了织物的整花整纬的美观度和成功率。
Description
技术领域
本发明涉及织物整花整纬技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统。
背景技术
一直以来，传统光电整纬机和普通图像整纬机，对具有花型图案的织物无法进行图案花型的矫正，如印花布、色织布、提花布、蕾丝布等纺织品，没有相应的产品能满足市场需求，还有对厚重布料、斜纹布、磨毛布、针织布、牛仔布等纬弯纬斜的矫正，光电整纬一般也不能满足要求。
因此，发明一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，通过收集织物图像信息，对织物图像信息进行多重处理，对织物的花型经纬信息进行定位和收集，将伺服机械手的坐标系与花型经纬信息坐标系的原点进行重合，并将视觉系统中处理后的花型坐标传输至伺服机械手的控制中心处，对织物的花型进行整花整纬作业，对织物纹理的全幅精确检测，完成对织物图案花型的矫正，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，包括系统终端、图像获取单元和伺服机械手，所述系统终端内部设有视觉系统，所述视觉系统连接端设有存储数据库、预处理单元、特征单元、目标处理单元、坐标转换单元、花纬系统和微处理器；
所述伺服机械手还包括对其工作进行控制的控制中心，所述控制中心与系统终端内部的视觉系统通过通讯接口进行连接；
所述存储数据库具体设置为硬盘，所述存储数据库用于对系统运行中所产生的缓存数据和计算数据进行存储；
所述图像获取单元为系统中获取织物原始图像信息的功能单元，具体设置为高清摄像头，所述图像获取单元与系统终端内部的视觉系统输入端连接，所述图像获取单元和视觉系统之间还设有A/D转换单元，用于将图像获取单元收集到的原始图像模拟信号转化为数字信号以供视觉系统内的微处理器进行处理。
优选的，所述预处理单元具体包括灰度校正单元和噪声过滤单元，用于对织物原始图像信息进行预处理，对图像进行灰度校正和噪声过滤处理，将图像中感兴趣的特征有选择地突出，衰减其不需要的特征，以便后续的处理。
优选的，所述特征单元具体包括特征识别单元和特征提取单元，用于把已经经过预处理的图像进行深度处理，对图像中的静态特征进行提取，并根据已经提取的目标特征进行分类，把不同图像信息中的不同信息提取出来。
优选的，所述目标处理单元包括目标分类单元、目标定位单元和目标跟踪单元，其中，目标分类单元对得到的不同目标特征进行分区，并对图像目标利用图像特征来进行描述，然后对其分类，所述目标定位单元对系统中的图像信息内的空间点和像素点的对应关系进行捕捉，然后创建模板，对后续的图像进行目标定位；所述目标跟踪单元用于对运动目标的速度和加速度进行跟踪手机，并对将来目标出现的位置进行预测。
优选的，所述花纬系统包括经纬定位单元、经纬确认单元、花型定位单元和花型确认单元。
优选的，所述花型定位单元根据目标处理单元处理后的图像内容，对织物图像中的花型进行定位，并利用花型确认单元将花型定位单元收集到的花型位置信息与目标处理单元中的目标特征进行比对确认，对花型的目标定位进行具体的确认。
优选的，所述经纬定位单元根据目标处理单元处理后的图像内容，对织物图像中花型的经纬信息进行定位，并利用经纬确认单元将经纬定位单元收集到的花型经纬信息与目标处理单元中的目标特征进行比对确认，对花型的经纬信息进行具体的确认。
优选的，所述坐标转换单元的连接端还设有数据传输单元，所述数据传输单元与目标处理单元进行连接，所述坐标转换单元通过数据传输单元对视觉系统中处理后的织物花型经纬信息进行接收，利用坐标转换单元将伺服机械手的坐标系与花型经纬信息坐标系的原点进行重合，并将视觉系统中处理后的花型坐标传输至伺服机械手的控制中心处，对织物的花型进行整花整纬作业。
优选的，作为特征识别的前提条件，所述特征提取单元的提取特征包括周长、边缘、面积、曲率和角度。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过收集织物图像信息，对织物图像信息进行多重处理，对织物的花型经纬信息进行定位和收集，将伺服机械手的坐标系与花型经纬信息坐标系的原点进行重合，并将视觉系统中处理后的花型坐标传输至伺服机械手的控制中心处，对织物的花型进行整花整纬作业，对织物纹理的全幅精确检测，完成对织物图案花型的矫正，提高了实用性；
2、通过对织物图像进行灰度校正和噪声过滤等处理，使得织物图像中的特征可以更加突出，便于对织物图像中的特征信息进行提取，使得织物的花型经纬信息的准确度得到了大大的提升，提高了织物在进行整花整纬使得精确度，提升了织物的整花整纬的美观度和成功率。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图2为本发明的装置结构示意图。
图中：1、视觉系统、2微处理器、3图像获取单元、4预处理单元、5特征单元、6目标处理单元、7坐标转换单元、8花纬系统、9伺服机械手、10系统终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-2所示的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，包括系统终端10、图像获取单元3和伺服机械手9，所述系统终端10内部设有视觉系统1，所述视觉系统1连接端设有存储数据库、预处理单元4、特征单元5、目标处理单元6、坐标转换单元7、花纬系统8和微处理器2；
所述伺服机械手9还包括对其工作进行控制的控制中心，所述控制中心与系统终端10内部的视觉系统1通过通讯接口进行连接；
所述存储数据库具体设置为硬盘，所述存储数据库用于对系统运行中所产生的缓存数据和计算数据进行存储；
所述图像获取单元3为系统中获取织物原始图像信息的功能单元，具体设置为高清摄像头，所述图像获取单元3与系统终端10内部的视觉系统1输入端连接，所述图像获取单元3和视觉系统1之间还设有A/D转换单元，用于将图像获取单元3收集到的原始图像模拟信号转化为数字信号以供视觉系统1内的微处理器2进行处理。
进一步的，在上述技术方案中，所述预处理单元4具体包括灰度校正单元和噪声过滤单元，用于对织物原始图像信息进行预处理，对图像进行灰度校正和噪声过滤处理，将图像中感兴趣的特征有选择地突出，衰减其不需要的特征，以便后续的处理。
进一步的，在上述技术方案中，所述特征单元5具体包括特征识别单元和特征提取单元，用于把已经经过预处理的图像进行深度处理，对图像中的静态特征进行提取，并根据已经提取的目标特征进行分类，把不同图像信息中的不同信息提取出来。
进一步的，在上述技术方案中，所述目标处理单元6包括目标分类单元、目标定位单元和目标跟踪单元，其中，目标分类单元对得到的不同目标特征进行分区，并对图像目标利用图像特征来进行描述，然后对其分类，所述目标定位单元对系统中的图像信息内的空间点和像素点的对应关系进行捕捉，然后创建模板，对后续的图像进行目标定位；所述目标跟踪单元用于对运动目标的速度和加速度进行跟踪手机，并对将来目标出现的位置进行预测。
进一步的，在上述技术方案中，所述花纬系统8包括经纬定位单元、经纬确认单元、花型定位单元和花型确认单元。
进一步的，在上述技术方案中，所述花型定位单元根据目标处理单元6处理后的图像内容，对织物图像中的花型进行定位，并利用花型确认单元将花型定位单元收集到的花型位置信息与目标处理单元6中的目标特征进行比对确认，对花型的目标定位进行具体的确认。
进一步的，在上述技术方案中，所述经纬定位单元根据目标处理单元6处理后的图像内容，对织物图像中花型的经纬信息进行定位，并利用经纬确认单元将经纬定位单元收集到的花型经纬信息与目标处理单元6中的目标特征进行比对确认，对花型的经纬信息进行具体的确认。
进一步的，在上述技术方案中，所述坐标转换单元7的连接端还设有数据传输单元，所述数据传输单元与目标处理单元6进行连接，所述坐标转换单元7通过数据传输单元对视觉系统1中处理后的织物花型经纬信息进行接收，利用坐标转换单元7将伺服机械手9的坐标系与花型经纬信息坐标系的原点进行重合，并将视觉系统1中处理后的花型坐标传输至伺服机械手9的控制中心处，对织物的花型进行整花整纬作业。
进一步的，在上述技术方案中，作为特征识别的前提条件，所述特征提取单元的提取特征包括周长、边缘、面积、曲率和角度。
实施例2
如图1-2所示的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，包括视觉系统1和视觉系统1内独立设置的微处理器2，所述视觉系统1连接端设有存储数据库、图像获取单元3、预处理单元4、特征单元5、目标处理单元6、坐标转换单元7、花纬系统8和伺服机械手9；
进一步的，在上述技术方案中，图像获取单元3设置为高清摄像头，获取织物原始图像信息，预处理单元4对织物原始图像信息进行预处理，对图像进行灰度校正和噪声过滤处理，将图像中感兴趣的特征有选择地突出，衰减其不需要的特征，特征单元5把已经经过预处理的图像进行深度处理，对图像中的静态特征进行提取，并根据已经提取的目标特征进行分类，把不同图像信息中的不同信息提取出来；
进一步的，在上述技术方案中，目标处理单元6对得到的不同目标特征进行分区，并对图像目标利用图像特征来进行描述，然后对其分类，然后对系统中的图像信息内的空间点和像素点的对应关系进行捕捉，然后创建模板，对后续的图像进行目标定位，并对运动目标的速度和加速度进行跟踪手机，并对将来目标出现的位置进行预测；
进一步的，在上述技术方案中，花型定位单元根据目标处理单元6处理后的图像内容，对织物图像中的花型进行定位，并利用花型确认单元将花型定位单元收集到的花型位置信息与目标处理单元6中的目标特征进行比对确认，对花型的目标定位进行具体的确认，经纬定位单元根据目标处理单元6处理后的图像内容，对织物图像中花型的经纬信息进行定位，并利用经纬确认单元将经纬定位单元收集到的花型经纬信息与目标处理单元6中的目标特征进行比对确认，对花型的经纬信息进行具体的确认，利用坐标转换单元7将伺服机械手9的坐标系与花型经纬信息坐标系的原点进行重合，并将视觉系统1中处理后的花型坐标传输至伺服机械手9的控制中心处，对织物的花型进行整花整纬作业。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，包括系统终端(10)、图像获取单元(3)和伺服机械手(9)，其特征在于：所述系统终端(10)内部设有视觉系统(1)，所述视觉系统(1)连接端设有存储数据库、预处理单元(4)、特征单元(5)、目标处理单元(6)、坐标转换单元(7)、花纬系统(8)和微处理器(2)；
所述伺服机械手(9)还包括对其工作进行控制的控制中心，所述控制中心与系统终端(10)内部的视觉系统(1)通过通讯接口进行连接；
所述存储数据库具体设置为硬盘，所述存储数据库用于对系统运行中所产生的缓存数据和计算数据进行存储；
所述图像获取单元(3)为系统中获取织物原始图像信息的功能单元，具体设置为高清摄像头，所述图像获取单元(3)与系统终端(10)内部的视觉系统(1)输入端连接，所述图像获取单元(3)和视觉系统(1)之间还设有A/D转换单元，用于将图像获取单元(3)收集到的原始图像模拟信号转化为数字信号以供视觉系统(1)内的微处理器(2)进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，其特征在于：所述预处理单元(4)具体包括灰度校正单元和噪声过滤单元，用于对织物原始图像信息进行预处理，对图像进行灰度校正和噪声过滤处理，将图像中感兴趣的特征有选择地突出，衰减其不需要的特征，以便后续的处理。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，其特征在于：所述特征单元(5)具体包括特征识别单元和特征提取单元，用于把已经经过预处理的图像进行深度处理，对图像中的静态特征进行提取，并根据已经提取的目标特征进行分类，把不同图像信息中的不同信息提取出来。
4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，其特征在于：所述目标处理单元(6)包括目标分类单元、目标定位单元和目标跟踪单元，其中，目标分类单元对得到的不同目标特征进行分区，并对图像目标利用图像特征来进行描述，然后对其分类，所述目标定位单元对系统中的图像信息内的空间点和像素点的对应关系进行捕捉，然后创建模板，对后续的图像进行目标定位；所述目标跟踪单元用于对运动目标的速度和加速度进行跟踪手机，并对将来目标出现的位置进行预测。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，其特征在于：所述花纬系统(8)包括经纬定位单元、经纬确认单元、花型定位单元和花型确认单元。
6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，其特征在于：所述花型定位单元根据目标处理单元(6)处理后的图像内容，对织物图像中的花型进行定位，并利用花型确认单元将花型定位单元收集到的花型位置信息与目标处理单元(6)中的目标特征进行比对确认，对花型的目标定位进行具体的确认。
7.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，其特征在于：所述经纬定位单元根据目标处理单元(6)处理后的图像内容，对织物图像中花型的经纬信息进行定位，并利用经纬确认单元将经纬定位单元收集到的花型经纬信息与目标处理单元(6)中的目标特征进行比对确认，对花型的经纬信息进行具体的确认。
8.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，其特征在于：所述坐标转换单元(7)的连接端还设有数据传输单元，所述数据传输单元与目标处理单元(6)进行连接，所述坐标转换单元(7)通过数据传输单元对视觉系统(1)中处理后的织物花型经纬信息进行接收，利用坐标转换单元(7)将伺服机械手(9)的坐标系与花型经纬信息坐标系的原点进行重合，并将视觉系统(1)中处理后的花型坐标传输至伺服机械手(9)的控制中心处，对织物的花型进行整花整纬作业。
9.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的织物智能整花整纬系统，其特征在于：作为特征识别的前提条件，所述特征提取单元的提取特征包括周长、边缘、面积、曲率和角度。
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