CN115127464A - 一种基于多目视觉的携纱器剩余纱线量检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多目视觉的携纱器剩余纱线量检测方法，具体步骤如下：通过在携纱器上端面打均匀分布的多个圆孔，安装视觉传感器。编织时，当从携纱器携带纱线在芯模上进行编织时，由于携纱器上的携纱量不断减少，视觉传感器的视野中纱线卷的外径也不断减小，纱线卷上端面到视觉传感器的距离也越来越远。这种纱线量的减少可以通过视觉测量技术获知，通过计算后判断纱线含量并进行反馈。

Description

一种基于多目视觉的携纱器剩余纱线量检测方法
技术领域
本发明属于携纱器纱线检测装备技术领域，具体地涉及一种基于多目视觉的携纱器剩余纱线量检测方法。
背景技术
旋转编织过程中，需要携纱器携带纱线在空间中交织形成预制体，纱线卷绕在携纱器的纱线筒上。随着编织过程纱线卷中纱线不断消耗，纱线卷的直径会随之缩小，纱线卷的高度会随之降低，直至在纱线耗尽之前需要更换新的纱线卷。而对于纱线卷的消耗状态，即纱线剩余量则需要进行实时检测以避免出现更换不及时导致的设备损坏。
传统的纱线剩余量检测往往采用人工，由于编织机在工作过程中，会产生大量的灰尘和毛屑，工作环境极差，会对人员造成健康损伤，且人工检测也会由于人员主观失误而存在误判的风险。
故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
发明内容
为解决上述内容，本发明提供了一种基于多目视觉的携纱器剩余纱线量检测方法，无需人工对剩余纱线量观测，实现对剩余纱线量的自动化检测。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于多目视觉的携纱器剩余纱线量检测方法，包括以下步骤：
(1)在携纱器上端安装多个视觉传感器；
(2)多个视觉传感器用以检测携纱器的纱线含量，获得纱线的距离信息和纱线卷的直径信息，并计算携纱器的纱线含量；
(3)设定携纱器纱线含量的阈值范围，将携纱器的纱线含量与阈值范围进行对比，若所述纱线量值信息大于该阈值范围的最高值，发出一般提示模式的声音提示信号并继续编织；若所述纱线量值信息位于该阈值范围内，发出紧急提示模式的声音提示信号并继续编织；若所述纱线量值信息小于该阈值范围的最低值，直接进行报警并停止编织机的工作，提示需更换新的纱线；
(4)重复步骤(2)-(3)，直至完成整个编织过程。
进一步的，所述步骤(2)包括如下子步骤：
(2.1)多个视觉传感器分别获得距离信息hn和纱线卷的直径信息dn；n为视觉传感器的数量，为大于1的整数；距离信息hn为第n个视觉传感器到围绕在携纱器上的纱线卷的上端面的距离，
(2.2)计算纱线剩余量x为
Figure BDA0003712804530000021
其中，h表示视觉传感器到纱线卷底端的距离，每个视觉传感器到纱线卷底端的距离均相同。
进一步的，步骤(1)包括如下子步骤：
(1.1)在携纱器上端开多个均匀圆孔，同时保证纱线的固定和视觉检测；
(1.2)多个视觉传感器均匀分布在的圆周上；
(1.3)通过与携纱器纱线卷上端面的固定连接实现多视觉传感器与携纱器的同步转动，确保视觉传感器视野不受阻碍。
进一步的，步骤(2)中，在纱线卷的上表面均匀分布n个孔，将视觉传感器安装在纱线卷的上部，并且使视觉传感器自动对应携纱器旋转而旋转。
进一步的，步骤(3)中的阈值范围最低值设为第一阈值，阈值范围最高值设为第二阈值，输入第一阈值与第二阈值形成阈值范围。
有益效果：本发明提出了一种基于多目视觉的携纱器剩余纱线量检测装置及方法，通过多视觉传感器联合计算纱线剩余量，并与设定的阈值进行对比，能够自动反馈是否需要更换纱线筒。相对于传统人工对剩余纱线量的检测方式，本发明提供的技术方案不再需要人工观测纱线，且准确度更高，实现对剩余纱线量的自动化检测。
附图说明
图1是本发明中剩余纱线量检测装备的结构示意图；
图2是本发明中携纱器空腔和多视觉传感器分布图；
图3是本发明中纱线剩余量检测的效果图。
具体实施方式
本发明公开一种基于多目视觉的携纱器剩余纱线量检测方法，包括以下步骤：
(1)在携纱器上端开多个均匀圆孔，并对应安装多个视觉传感器，例如工业相机，便于视觉检测。具体地，步骤(1)包括如下子步骤：
(1.1)在本实施方式中，选择视觉传感器的数量为四个，故在携纱器上端开四个均匀圆孔，同时保证纱线的固定和视觉检测；
(1.2)四个视觉传感器均匀分布在半径为R的圆周上，如图2中的四个视觉传感器Camera1～Camera4；
(1.3)通过与携纱器纱线筒上端面的固定连接实现多视觉传感器与携纱器的同步转动，确保视野不受阻碍。
(2)多个视觉传感器用以检测携纱器的纱线含量，获得纱线的距离信息和纱线卷的直径信息，并计算携纱器的纱线含量。如图1为本发明中携纱器剩余纱线量检测装置的结构示意图，携纱器剩余纱线量检测装置包括：视觉传感器02和携纱器03，在纱线卷的上表面01均匀分布四个孔，将视觉传感器02安装在纱线卷的上表面01上部，从而保证视野，并且使视觉传感器02可以自动对应携纱器旋转而旋转，保证工作的实时同步检测纱线筒表面纱线含量的变化。
所述步骤(2)包括如下子步骤：
(2.1)多个视觉传感器分别获得距离信息hn和纱线卷的直径信息dn；n为视觉传感器的数量，为大于1的整数；距离信息hn为第n个视觉传感器到围绕在携纱器上的纱线卷的上端面的距离，
(2.2)计算纱线剩余量x为
Figure BDA0003712804530000031
其中，h表示视觉传感器到纱线卷底端的距离，每个视觉传感器到纱线卷底端的距离均相同。
在本实施方式中，如前所述，由于视觉传感器的数量为四个，故n＝4。d1、h1为第1个视觉传感器所检测的数据，d2、h2为第2个视觉传感器所检测的数据，以此类推。
(3)设定携纱器纱线含量的阈值范围，将携纱器的纱线含量与阈值范围进行对比，若所述纱线量值信息大于该阈值范围的最高值，发出一般提示模式的声音提示信号并继续编织；若所述纱线量值信息位于该阈值范围内，发出紧急提示模式的声音提示信号并继续编织；若所述纱线量值信息小于该阈值范围的最低值，直接进行报警并停止编织机的工作，提示需更换新的纱线。其中，阈值范围最低值设为第一阈值，阈值范围最高值设为第二阈值，输入第一阈值与第二阈值形成阈值范围，如图3所示，可以在人机界面中输入第一阈值与第二阈值以形成阈值范围。
(4)重复步骤(2)-(3)，直至完成整个编织过程。
本发明预计效果图如图3所示，通过多视觉传感器联合计算纱线剩余量，并与设定的阈值进行对比，最后反馈是否需要更换纱线筒，进行增纱，实现了纱线剩余量的实时反馈。
另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于多目视觉的携纱器剩余纱线量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在携纱器上端安装多个视觉传感器；
(2)多个视觉传感器用以检测携纱器的纱线含量，获得纱线的距离信息和纱线卷的直径信息，并计算携纱器的纱线含量；
(3)设定携纱器纱线含量的阈值范围，将携纱器的纱线含量与阈值范围进行对比，若所述纱线量值信息大于该阈值范围的最高值，发出一般提示模式的声音提示信号并继续编织；若所述纱线量值信息位于该阈值范围内，发出紧急提示模式的声音提示信号并继续编织；若所述纱线量值信息小于该阈值范围的最低值，直接进行报警并停止编织机的工作，提示需更换新的纱线；
(4)重复步骤(2)-(3)，直至完成整个编织过程。
2.根据权利要求1所述的携纱器剩余纱线量检测方法，其特征在于：所述步骤(2)包括如下子步骤：
(2.1)多个视觉传感器分别获得距离信息hn和纱线卷的直径信息dn；n为视觉传感器的数量，为大于1的整数；距离信息hn为第n个视觉传感器到围绕在携纱器上的纱线卷的上端面的距离，
(2.2)计算纱线剩余量x为
Figure FDA0003712804520000011
其中，h表示视觉传感器到纱线卷底端的距离，每个视觉传感器到纱线卷底端的距离均相同。
3.根据权利要求1所述的携纱器剩余纱线量检测方法，其特征在于：步骤(1)包括如下子步骤：
(1.1)在携纱器上端开多个均匀圆孔，同时保证纱线的固定和视觉检测；
(1.2)多个视觉传感器均匀分布在的圆周上；
(1.3)通过与携纱器纱线卷上端面的固定连接实现多视觉传感器与携纱器的同步转动，确保视觉传感器视野不受阻碍。
4.根据权利要求1或3所述的携纱器剩余纱线量检测方法，其特征在于：步骤(2)中，在纱线卷的上表面均匀分布n个孔，将视觉传感器安装在纱线卷的上部，并且使视觉传感器自动对应携纱器旋转而旋转。
5.根据权利要求1所述的携纱器剩余纱线量检测方法，其特征在于：步骤(3)中的阈值范围最低值设为第一阈值，阈值范围最高值设为第二阈值，输入第一阈值与第二阈值形成阈值范围。
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