CN114563421B - 一种碳纤维布面的跳档检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及碳纤维布面生产检测技术领域,公开了一种碳纤维布面的跳档检测方法及装置,在该方法中,首先利用相机获取碳纤维布面图像,并提取碳纤维布面图像中确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,并进一步确定45度方向上的纬纱边缘轮廓长度。然后将纬纱边缘轮廓长度超过所述长度阈值的纬纱边缘轮廓,确定为目标纬纱边缘轮廓,进一步按照从小到大排列,确定目标纬纱边缘轮廓序列。然后确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离,并判断是否超过跳档阈值,若是,则出现碳纤维纬纱跳档。本申请可以有效的检测出碳纤维布面生产过程中出现的跳档情况。
Description
技术领域
本申请涉及碳纤维布面生产检测技术领域,尤其涉及一种碳纤维布面的跳档检测方法及装置。
背景技术
碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电,具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。
在碳纤维布面生产过程中,会出现跳档的情况,所谓跳档也就是高速机在铺设纬纱的时候不是连续的,纬纱与纬纱之间会存在着很大的间隙,所以需要一种方法去检测出碳纤维布面在生产的过程中出现的跳档情况。
发明内容
本申请公开了一种碳纤维布面的跳档检测方法及装置,用于解决现有技术中,缺少一种方法去检测出碳纤维布面在生产的过程中出现的跳档情况的技术问题。
本申请第一方面公开了一种碳纤维布面的跳档检测方法,包括:
利用相机在高速机铺设碳纤维纬纱时,获取碳纤维布面图像;
根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,并进一步确定45度方向上的纬纱边缘轮廓长度;
根据所述45度方向上的纬纱边缘轮廓长度和预设的长度阈值,确定目标纬纱边缘轮廓,所述目标纬纱边缘轮廓是指纬纱边缘轮廓长度超过所述长度阈值的纬纱边缘轮廓;
将所有目标纬纱边缘轮廓按照从小到大排列,确定目标纬纱边缘轮廓序列;
判断所述目标纬纱边缘轮廓序列中,相邻的两个目标纬纱边缘轮廓是否真实相邻,若是,则确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离;
判断所述真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离,是否超过预设的跳档阈值,若是,则出现碳纤维纬纱跳档。
可选的,所述利用相机在高速机铺设碳纤维纬纱时,获取碳纤维布面图像,包括:
在所述高速机左右两边各设置一台相机;
利用两台相机分别获取的图像,确定所述碳纤维布面图像。
可选的,所述相机拍摄的纬纱布面幅宽为1.5m。
可选的,所述相机的帧率为20FPS。
可选的,所述根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,包括:
根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向纬纱上的右边缘轮廓点,以及确定45度方向纬纱上的左边缘轮廓点;
根据所述右边缘轮廓点和所述左边缘轮廓点,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓。
可选的,所述长度阈值为80。
可选的,所述跳档阈值为20。
本申请第二方面公开了一种碳纤维布面的跳档检测装置,所述碳纤维布面的跳档检测装置应用于本申请第一方面公开的碳纤维布面的跳档检测方法,所述碳纤维布面的跳档检测装置包括:
图像获取模块,用于利用相机在高速机铺设碳纤维纬纱时,获取碳纤维布面图像;
纬纱边缘轮廓长度确定模块,用于根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,并进一步确定45度方向上的纬纱边缘轮廓长度;
目标纬纱边缘轮廓确定模块,用于根据所述45度方向上的纬纱边缘轮廓长度和预设的长度阈值,确定目标纬纱边缘轮廓,所述目标纬纱边缘轮廓是指纬纱边缘轮廓长度超过所述长度阈值的纬纱边缘轮廓;
序列确定模块,用于将所有目标纬纱边缘轮廓按照从小到大排列,确定目标纬纱边缘轮廓序列;
距离确定模块,用于判断所述目标纬纱边缘轮廓序列中,相邻的两个目标纬纱边缘轮廓是否真实相邻,若是,则确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离;
跳档判断模块,用于判断所述真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离,是否超过预设的跳档阈值,若是,则出现碳纤维纬纱跳档。
可选的,所述图像获取模块包括:
相机设置单元,用于在所述高速机左右两边各设置一台相机;
图像确定单元,利用两台相机分别获取的图像,确定所述碳纤维布面图像。
可选的,所述纬纱边缘轮廓长度确定模块包括:
左右边缘轮廓点确定单元,用于根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向纬纱上的右边缘轮廓点,以及确定45度方向纬纱上的左边缘轮廓点;
纬纱边缘轮廓确定单元,用于根据所述右边缘轮廓点和所述左边缘轮廓点,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓。
本申请涉及碳纤维布面生产检测技术领域,公开了一种碳纤维布面的跳档检测方法及装置,在该方法中,首先利用相机获取碳纤维布面图像,并提取碳纤维布面图像中确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,并进一步确定45度方向上的纬纱边缘轮廓长度。然后将纬纱边缘轮廓长度超过所述长度阈值的纬纱边缘轮廓,确定为目标纬纱边缘轮廓,进一步按照从小到大排列,确定目标纬纱边缘轮廓序列。然后确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离,并判断是否超过跳档阈值,若是,则出现碳纤维纬纱跳档。本申请可以有效的检测出碳纤维布面生产过程中出现的跳档情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种碳纤维布面的跳档检测方法的工作流程示意图;
图2为本申请实施例公开的一种碳纤维布面的跳档检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中,缺少一种方法去检测出碳纤维布面在生产的过程中出现的跳档情况的技术问题,本申请通过以下实施例公开了一种碳纤维布面的跳档检测方法及装置。
本申请第一实施例公开了一种碳纤维布面的跳档检测方法,参见图1所示的工作流程示意图,所述碳纤维布面的跳档检测方法包括:
步骤S1,利用相机在高速机铺设碳纤维纬纱时,获取碳纤维布面图像。
在本申请的部分实施例中,所述利用相机在高速机铺设碳纤维纬纱时,获取碳纤维布面图像,包括:
在所述高速机左右两边各设置一台相机。
利用两台相机分别获取的图像,确定所述碳纤维布面图像。
进一步的,所述相机拍摄的纬纱布面幅宽为1.5m。
进一步的,所述相机的帧率为20FPS。
具体来说,因为在高速机铺设碳纤维纬纱的时候,是45度方向进行铺设,并且一幅纬纱面宽度有2.5m,所以要进行全检测必须要高速机左右两边各设定一个相机,每个相机达到一定的高度,以此保证单根相机拍摄的纬纱布面幅宽达到1.5m左右,这样两个相机可以拍摄达到3m,保证不漏件,因为铺设纬纱的时候速度在12m/min,所以需要保证单个相机的帧率在20FPS左右即可,所以需要按照如上设定方式去检采集图像。
步骤S2,根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,并进一步确定45度方向上的纬纱边缘轮廓长度。
在本申请的部分实施例中,所述根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,包括:
根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向纬纱上的右边缘轮廓点,以及确定45度方向纬纱上的左边缘轮廓点。
根据所述右边缘轮廓点和所述左边缘轮廓点,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓。
具体来说,因为碳纤维的纬纱布面是黑色的,如果出现跳档也即中间有间隙的话那么,纬纱之间会漏光,反映出白色的特点,所以设f(x,y)<30为碳纤维纬纱边缘轮廓上的一个点,要检测出45度方向上的纬纱边缘轮廓,也即只要判断在这个45度方向上的每个点是否都满足以上的条件,如果满足说明是纬纱的边缘轮廓,所以判断是否满足f(x+a1,y+b1)<20,f(x+a3,y+b3)<20,f(x-an,y-bn)<20若满足再往后面判断那一步若f(x-an+1, x-bn+1)<20,f(x-an+2,x-bn+2)>60,说明点(x-an+1,x-bn+1)为一定角度方向纬纱上的右轮廓点,若f(x-vn,y-vn)<20,f(x-vn-1,y-vn-1)>60说明点(x-vn,y-vn)为一定角度方向上纬纱的左边缘轮廓点,因为检测的角度为45度所以只要保证a1=b1即可,若要检测其他角度的线边缘轮廓只要满足ak/bk=tanq(q为角度)这样就可以完成对任意角度的线边缘测量。
45度方向上纬纱边缘轮廓长度:设长度为d,d=m+n,用这个方法去提取出的每个45度方向纬纱上的纬纱边缘轮廓长度分别为d1,d2,d3..dn。
步骤S3,根据所述45度方向上的纬纱边缘轮廓长度和预设的长度阈值,确定目标纬纱边缘轮廓,所述目标纬纱边缘轮廓是指纬纱边缘轮廓长度超过所述长度阈值的纬纱边缘轮廓。
在本申请的部分实施例中,所述长度阈值为80。
步骤S4,将所有目标纬纱边缘轮廓按照从小到大排列,确定目标纬纱边缘轮廓序列。
具体来说,选择一定长度的纬纱边缘,因为拍摄一幅纬纱的时候一个相机拍摄的一幅图像为1.5m,而且一旦高速机跳档出现那么一整条纬纱都会没有铺上,所以需要消除那些微小的纬纱边缘轮廓的影响,所以在d中选择出d>80的那些边缘纬纱轮廓,即目标纬纱边缘轮廓,并且按照从小到大保存起来记为l1,l2,l3,…,lm,即目标纬纱边缘轮廓序列。
步骤S5,判断所述目标纬纱边缘轮廓序列中,相邻的两个目标纬纱边缘轮廓是否真实相邻,若是,则确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离。
具体来说,在目标纬纱边缘轮廓序列中找出真实相邻的两根,并且判断这真实相邻两根纬纱边缘轮廓的距离,因为用以上的方法判断出的纬纱边缘l1,l2,l3,l4…,上面都会有一连串的点,记l1上面的一连串点为f(x1,y1),f(x2,y2),…,f(xn,yn)。l2上面的一连串的点为f(P1,B1),f(P2,B2),…,f(Pn,Bn),要判断这两条纬纱边缘是否是真实相邻的两个边缘,只需要判断这些点之间是否会存在一个点(x,y),(x,y)在(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn)和(P1,B1),(P2,B2),…,(Pn,Bn)之间,使得f(x,y)<20那么说明这两条纬纱边缘不是真实相邻的两条纬纱,要舍去,再判断下面两条是否满足也即l2和l3是否是真实相邻的两条纬纱边缘轮廓,用以上这种方法,在l1,l2,l3,…,lm找出所有真实相邻的纬纱边缘轮廓,再去计算出两个轮廓之间的距离s。
步骤S6,判断所述真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离,是否超过预设的跳档阈值,若是,则出现碳纤维纬纱跳档。
在本申请的部分实施例中,所述跳档阈值为20。
具体来说,设lm和lm-1为真实相邻的两个提取出来的纬纱边缘轮廓,因为lm和lm-1都是45度方向,要计算出两条直线的距离,只要计算出点到直线的距离即可,设(v,u)为lm上的一个点,设lm-1的直线方程为x+y+c=0,根据点到直线的距离公式,s=|v+u+c|/根号2,确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离s。若最终得到的距离s>20,那么说明碳纤维纬纱跳档。
本申请上述实施例公开的一种碳纤维布面的跳档检测方法及装置,首先利用相机获取碳纤维布面图像,并提取碳纤维布面图像中确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,并进一步确定45度方向上的纬纱边缘轮廓长度。然后将纬纱边缘轮廓长度超过所述长度阈值的纬纱边缘轮廓,确定为目标纬纱边缘轮廓,进一步按照从小到大排列,确定目标纬纱边缘轮廓序列。然后确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离,并判断是否超过跳档阈值,若是,则出现碳纤维纬纱跳档。本申请可以有效的检测出碳纤维布面生产过程中出现的跳档情况。
本实施例的检测原理是首先提出一幅图像中所有的纬纱边缘轮廓,并且如果两个任意连续的边缘轮廓之间长度达到一定的长度,而且这两个纬纱边缘轮廓之间的距离足够大,说明在碳纤维生产的时候出现了纬纱跳档,需要检测出来。本实施例所采取的方案是:首先提出在45度方向上一定长度的纬纱边缘轮廓,再计算这个方向上任意两个相邻纬纱边缘轮廓之间的垂直距离,算出最大的那个垂直距离,与设定的跳档阈值比较,如果超过跳档阈值,说明已经出现碳纤维纬纱跳档。
下述为本申请装置实施例,可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请方法实施例。
本申请第二实施例公开了一种碳纤维布面的跳档检测装置,所述碳纤维布面的跳档检测装置应用于本申请第一实施例公开的碳纤维布面的跳档检测方法,参见图2所示的结构示意图,所述碳纤维布面的跳档检测装置包括:
图像获取模块10,用于利用相机在高速机铺设碳纤维纬纱时,获取碳纤维布面图像。
纬纱边缘轮廓长度确定模块20,用于根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,并进一步确定45度方向上的纬纱边缘轮廓长度。
目标纬纱边缘轮廓确定模块30,用于根据所述45度方向上的纬纱边缘轮廓长度和预设的长度阈值,确定目标纬纱边缘轮廓,所述目标纬纱边缘轮廓是指纬纱边缘轮廓长度超过所述长度阈值的纬纱边缘轮廓。
序列确定模块40,用于将所有目标纬纱边缘轮廓按照从小到大排列,确定目标纬纱边缘轮廓序列。
距离确定模块50,用于判断所述目标纬纱边缘轮廓序列中,相邻的两个目标纬纱边缘轮廓是否真实相邻,若是,则确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离。
跳档判断模块60,用于判断所述真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离,是否超过预设的跳档阈值,若是,则出现碳纤维纬纱跳档。
进一步的,所述图像获取模块包括:
相机设置单元,用于在所述高速机左右两边各设置一台相机。
图像确定单元,利用两台相机分别获取的图像,确定所述碳纤维布面图像。
进一步的,所述纬纱边缘轮廓长度确定模块包括:
左右边缘轮廓点确定单元,用于根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向纬纱上的右边缘轮廓点,以及确定45度方向纬纱上的左边缘轮廓点。
纬纱边缘轮廓确定单元,用于根据所述右边缘轮廓点和所述左边缘轮廓点,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本申请精神和范围的情况下,可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种碳纤维布面的跳档检测方法,其特征在于,包括:
利用相机在高速机铺设碳纤维纬纱时,获取碳纤维布面图像;
根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,并进一步确定45度方向上的纬纱边缘轮廓长度;
根据所述45度方向上的纬纱边缘轮廓长度和预设的长度阈值,确定目标纬纱边缘轮廓,所述目标纬纱边缘轮廓是指纬纱边缘轮廓长度超过所述长度阈值的纬纱边缘轮廓;
将所有目标纬纱边缘轮廓按照从小到大排列,确定目标纬纱边缘轮廓序列;
判断所述目标纬纱边缘轮廓序列中,相邻的两个目标纬纱边缘轮廓是否真实相邻,若是,则确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离;
判断所述真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离,是否超过预设的跳档阈值,若是,则出现碳纤维纬纱跳档;
所述根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,包括:
根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向纬纱上的右边缘轮廓点,以及确定45度方向纬纱上的左边缘轮廓点;
根据所述右边缘轮廓点和所述左边缘轮廓点,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓。
2.根据权利要求1所述的碳纤维布面的跳档检测方法,其特征在于,所述利用相机在高速机铺设碳纤维纬纱时,获取碳纤维布面图像,包括:
在所述高速机左右两边各设置一台相机;
利用两台相机分别获取的图像,确定所述碳纤维布面图像。
3.根据权利要求2所述的碳纤维布面的跳档检测方法,其特征在于,所述相机拍摄的纬纱布面幅宽为1.5m。
4.根据权利要求2所述的碳纤维布面的跳档检测方法,其特征在于,所述相机的帧率为20FPS。
5.根据权利要求1所述的碳纤维布面的跳档检测方法,其特征在于,所述长度阈值为80。
6.根据权利要求1所述的碳纤维布面的跳档检测方法,其特征在于,所述跳档阈值为20。
7.一种碳纤维布面的跳档检测装置,其特征在于,所述碳纤维布面的跳档检测装置应用于权利要求1-6任一项所述的碳纤维布面的跳档检测方法,所述碳纤维布面的跳档检测装置包括:
图像获取模块,用于利用相机在高速机铺设碳纤维纬纱时,获取碳纤维布面图像;
纬纱边缘轮廓长度确定模块,用于根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓,并进一步确定45度方向上的纬纱边缘轮廓长度;
目标纬纱边缘轮廓确定模块,用于根据所述45度方向上的纬纱边缘轮廓长度和预设的长度阈值,确定目标纬纱边缘轮廓,所述目标纬纱边缘轮廓是指纬纱边缘轮廓长度超过所述长度阈值的纬纱边缘轮廓;
序列确定模块,用于将所有目标纬纱边缘轮廓按照从小到大排列,确定目标纬纱边缘轮廓序列;
距离确定模块,用于判断所述目标纬纱边缘轮廓序列中,相邻的两个目标纬纱边缘轮廓是否真实相邻,若是,则确定真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离;
跳档判断模块,用于判断所述真实相邻的两个目标纬纱边缘轮廓之间的距离,是否超过预设的跳档阈值,若是,则出现碳纤维纬纱跳档;
所述纬纱边缘轮廓长度确定模块包括:
左右边缘轮廓点确定单元,用于根据所述碳纤维布面图像,确定45度方向纬纱上的右边缘轮廓点,以及确定45度方向纬纱上的左边缘轮廓点;
纬纱边缘轮廓确定单元,用于根据所述右边缘轮廓点和所述左边缘轮廓点,确定45度方向上的纬纱边缘轮廓。
8.根据权利要求7所述的碳纤维布面的跳档检测装置,其特征在于,所述图像获取模块包括:
相机设置单元,用于在所述高速机左右两边各设置一台相机;
图像确定单元,利用两台相机分别获取的图像,确定所述碳纤维布面图像。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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