CN112391731A - 一种经编机织造断纱在线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一种经编机织造断纱在线检测方法，包括下列步骤：设定远距离模糊拍摄的距离阈值，根据距离阈值，调整相机和平行光源的位置，在保证相机远距离模糊拍摄的前提下，通过调整平行光源位置，使得平行光源发出的光经过纱线反射到相机；经编机开机，计算机控制相机采集图片，在不同时刻实现各层纱线的分别距离模糊拍摄；计算机处理相机采集到的纱线图片，通过图像处理分析是否存在局部灰度异常，判断是否存在断纱，如果判断为断纱，则停机。

Description

一种经编机织造断纱在线检测方法

技术领域

本发明涉及一种经编机织造过程中断纱在线检测方法。

背景技术

经编机是一类常用纺织品制造设备，由于其具有适用性强、产率高等优点，被广泛应用于纺织行业。然而，在经编机织造过程中，由于纱线和金属机械结构件直接接触，难免会产生磨损而断纱现象。织造中的断纱会产生织物疵点，严重影响成品织物的质量。为避免次品织物流入市场，传统纺织行业在织造完成后，需要增加一道检测工序，并通过人工手段去除次品。然而，一方面，这种离线织物疵点检测方法无法从根本上避免疵点产生，通过人为裁剪方式去除次织物造成了成品织物的极大浪费。另一方面，这种方式额外增加了一道检测工序，大大增加了纺织品成本，延长了纺织周期。

经编机织造过程中断纱在线检测是一种提高织物良品率的有效手段，通过这种方法，一方面可以在断纱产生时立刻进行修复，同时也可以实现织物疵点位置的预先标记，方便后续疵点处理。在传统纺织工厂，往往通过挡车工目视方式进行织物疵点检测，然而这种人工检测方法一方面成本较高，另一方面也难以保证检测准确性和时效性。织造过程中断纱在线检测一直是纺织行业的一个难题，随着纺织行业朝着自动化与智能化方向发展，对自动化织物疵点在线检测提出了更高的要求。

现有一些自动化织物疵点在线检测设备通过相机直接拍摄编织织物表面，结合计算机图像处理手段实现疵点检测，从而判断织造断纱的存在。然而，通过直接拍摄织物表面进行织物疵点检测存在如下问题：

(1)从检测适用性与可行性来说，通过拍摄织物表面进行疵点检测只适用于部分机床，许多机床如双针床等，编织区后方绝大部分织物都被机械结构遮挡，无法直接拍摄。

(2)从检测准确性与有效性来说，织物往往由多层纱线织造而成，通过织物表面检测有时无法检测到内部纱线所存在的问题，即布面拍摄只能检测到肉眼可见的织物疵点，存在漏检的风险。

(3)从检测时效性来说，织物表面检测需要在疵点产生一段时间后才能检测到，时效性不高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种快速可靠的经编机织造过程中断纱在线检测方法，实现织造过程中的断纱快速判断和停机，从而最快速地阻断织物疵点发生，最大限度地提高检测效率，降低次品率与生产成本。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种经编机织造断纱在线检测方法，包括下列步骤：

(1)设定远距离模糊拍摄的距离阈值，根据距离阈值，调整相机和平行光源的位置，在保证相机远距离模糊拍摄的前提下，通过调整平行光源位置，使得平行光源发出的光经过纱线反射到相机；

(2)经编机开机，计算机控制相机采集图片，在不同时刻实现各层纱线的分别距离模糊拍摄；

(3)计算机处理相机采集到的纱线图片，通过图像处理分析是否存在局部灰度异常，判断是否存在断纱，如果判断为断纱，则停机。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

(1)本发明直接拍摄经编机编织区域进行纱线断纱检测，不存在机械结构遮挡的问题，且能够在第一时间反映纱线状态，具有适用性广，时效性好的特点；

(2)本发明通过拉开相机与编织区的距离，通过远距离模糊拍摄纱线，在大大增加相机检测范围的同时，将纱线异常转换为图片灰度变化，从而更容易通过图像处理手段进行检测；

(3)本发明基于反射定律实现纱线的逐一凸显，避免了各层纱线之间的相互干扰，能够实现织物疵点的稳定可靠检测。

附图说明

图1是本发明的经编机织造断纱在线检测结构示意图。

图2是本发明所提到相机远距离模糊拍摄编制区域的效果图。

图3是本发明所提到基于反射定律的纱线分层凸显原理图。

图4是本发明的检测流程图。

图中标号说明：1平行光光源；2相机；3纱线；4近距离纱线拍摄效果图；5远距离纱线拍摄效果图；6断纱；

具体实施方式

本发明基于视觉检测理论，设计了一种经编机织造过程中断纱视觉在线检测方法。通过相机直接采集经编机编织区域中的纱线图像，进行织造中纱线断纱情况的及时判断，可在疵点产生瞬间实现检测。

在图像采集过程中，相机距离编织区域较远(大致在半米之外)。在远距离采集情况下，由于纱线细且密度高，编制区域实际采集图像是众多纱线密布的模糊图像，近似于一片单色的织物图像，编织区域的图像灰度差异不大。而如果在织造过程中存在断纱等异常现象时，远距离拍摄的原因，将断纱信息转换为图像局部灰度值突变。通过简单的图像处理很容易判断和定位断纱区域。

由于纱线在编织过程中是分层送入编制区域的，为了能在一个相机照射区域中分别采集到不同层的纱线图像，采集过程中利用不同角度平行光光源照射配合相机获取不同层纱线图像。因为，各层纱线倾斜角度不同，不同角度平行光光源照射会将不同层纱线的反光分别照射到相机中，形成各层纱线的图像，因此，能用同一个相机视角分别拍摄到不同层纱线图像。

下面结合附图和实例对本发明进行说明。

如图1所示，本发明所提到的经编机织造过程中的断纱在线检测方法需要的主要结构有平行光光源1和相机2，通过该方法可检测机床编织区3是否存在断纱，从而判断是否存在织物疵点。

纱线拍摄效果示意如图2所示，其中4为纱线近距离拍摄效果示意图，5为远距离拍摄效果示意图，6为断纱缺陷示意图。在近距离拍摄情况下(半米内)，相机可以实现纱线的清晰分辨，当存在断纱时，体现为相邻纱线之间的空隙变大。而在远距离拍摄情况下，由于纱线细且密度高，受限于相机分辨率，无法实现纱线的清晰区分，当存在断纱时，体现为断纱位置的灰度会发生突变。通过这种远距离拍摄的方式，将纱线之间空隙增加这一信息转换为图像局部灰度突变，从而在大大增加相机视场的同时，降低了后续图像处理算法的复杂程度。

纱线分层采集的原理如图3所示，在平行光光源的照射下，只有当纱线位于特定倾斜角度时，才能使得反射光恰好进入相机，此时该层纱线得到凸显，由于同一时刻，各层纱线倾斜角度不同，因此某一时刻只有一层纱线可以得到采集。在机床运行过程中，纱线前后摆动，不同层纱线能够分别得到凸显。因此，通过这种照明方式，结合相机拍摄不同时刻的图片，可以实现各层纱线的分别拍摄与检测。

最终系统检测流程如图4所示，首先，合理调整相机和平行光源的位置，在保证相机远距离模糊拍摄的前提下，通过调整平行光源位置，使得平行光源发出的光经过纱线可以反射到相机。接下来，经编机开机，计算机控制相机采集图片，在不同时刻实现各层纱线的分别拍摄。最后，计算机处理相机采集到的纱线图片，通过图像处理分析是否存在局部灰度异常，判断是否存在断纱，如果判断为断纱，则停机。

Claims (1)

1.一种经编机织造断纱在线检测方法，包括下列步骤：

(1)设定远距离模糊拍摄的距离阈值，根据距离阈值，调整相机和平行光源的位置，在保证相机远距离模糊拍摄的前提下，通过调整平行光源位置，使得平行光源发出的光经过纱线反射到相机。

(2)经编机开机，计算机控制相机采集图片，在不同时刻实现各层纱线的分别距离模糊拍摄。

(3)计算机处理相机采集到的纱线图片，通过图像处理分析是否存在局部灰度异常，判断是否存在断纱，如果判断为断纱，则停机。

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