CN203101284U - 一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，包括对布匹的实时外观图像进行采集的图像采集单元；对所述布匹的实时外观图像进行分析处理并发出控制信号的主控单元；以及，根据所述控制信号发出警示信号的报警单元；所述图像采集单元与所述主控单元连接；所述主控单元还与所述报警单元连接。进一步地，该系统还包括对所述主控单元的分析处理结果进行输出显示的显示单元。本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，实现了对布匹疵点的自动化在线监测，提高了布匹检测的效率和准确率，从而有效地保证了布匹质量，避免了不必要的物料浪费，同时节省了大量的人力资源。

Description

一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统

技术领域

本实用新型涉及纺织工业技术领域，尤其涉及一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统。

背景技术

在大规模连续化的现代纺织工业生产体系中，加工工艺流程的检测，原料、半成品及成品的检测对于最终的产品质量至关重要。在众多的织物检测项目中，布匹表面疵点检验的是其中一个非常重要的环节。布匹疵点是影响织物品质的主要因素。

疵点，指织物上不应当有的瑕疵或斑点。在纺织工业中，由纤维原料到最后制造为成品织物的过程中，需经过纺纱、织造、印染等工程，且每种工程中，又需经过多个加工过程才能完成。在上述各层次的加工过程中，如果设定条件不当，人员操作疏忽或发生故障等，均可能致使织物产品发生物理性能或外观上的缺点。这些缺点可统称为疵点。其中，常见的疵点有跳纱、纬缩、错综丝、断经、百脚、密路、磨纱和磨痕等。

传统的布匹疵点检测方法是：检测人员通过肉眼检测疵点；当发现疵点时，检测人员暂停织布机电设备，对该织布机电设备进行调整或在布匹对应位置做出相应标记后再启动。在整个传统的布匹疵点检测的过程中，由检测人员对标记的疵点进行统计，给出疵点检测报告，作为该布匹质量等级判别的依据。但在目前常见的织布机电设备中，其布匹承载速度一般在每分钟几米到一百米不等，在生产实践中，一旦发生布匹疵点但操作人员没有及时发现，将会造成严重的资源浪费；同时，传统的人工检测方法需要依靠工作人员在工作现场对每一台织布机电设备的巡视，劳动强度大，且依赖于人的主观能动性，因此，人工检测方法的布匹疵点检测速度慢、漏检和误检率高，受主观因素影响大，人力成本高，从而造成织物产品质量和生产效益偏低等后果。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种布匹疵点实时监测系统，实现对织布机电设备的自动监控，提高对布匹疵点的检测速率和准确率。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，包括：

对布匹的实时外观图像进行采集的图像采集单元；

对所述布匹的实时外观图像进行分析处理并发出控制信号的主控单元；

以及，根据所述控制信号发出警示信号的报警单元；

所述图像采集单元与所述主控单元连接；所述主控单元还与所述报警单元连接。

进一步地，所述主控单元包括预存有多种布匹疵点的外观图像特性参数的存储器。

所述图像采集单元包括多个图像采集设备，所述报警单元包括多个报警器；

每一个所述图像采集设备与一个所述报警器相关联，对应安装在同一台织布机电设备上；

每一个所述图像采集设备分别与所述主控单元连接；每一个所述报警器分别与所述主控单元连接。

更进一步地，所述的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，还包括对所述主控单元的分析处理结果进行输出显示的显示单元；

所述主控单元与所述显示单元连接；所述显示单元还与所述多个报警器分别连接。

本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，采样数字成像与分析技术，利用图像采集单元对相关设备上的布匹外观图像进行实时监视；并将采集得到的布匹实时外观图像传送至主控单元，主控单元采用相关图像分析算法对该布匹实时外观图像进行处理，从布匹实时外观图像中提取出若干个基于疵点的特征参数用于进行疵点判别，以获得各台织布机的工作状态，当主控单元发现有布匹疵点时，主控单元向相应的报警单元发送控制信号，控制该报警单元发出警示信号，从而实现对各种布匹疵点的实时自动监测。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统的第一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统的第二实施例的结构示意图本；

图3是本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统的第三实施例的结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统的第四实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型实施例中，所述的基于图像分析的布匹疵点实时监测系统应用于纺织工业领域。

参见图1，是本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统的第一实施例的结构示意图。

在第一实施例中，所提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统包括：

对布匹的实时外观图像进行采集的图像采集单元10。

对所述布匹的实时外观图像进行分析处理并发出控制信号的主控单元20。

以及，根据所述控制信号发出警示信号的报警单元30。

所述图像采集单元10与所述主控单元20连接；所述主控单元20还与所述报警单元30连接。

具体实施时，所述的基于图像分析的布匹疵点实时监测系统的主要工作过程包括：图像采集单元10安装在相关机电设备的某一位置，对机电设备上的移动布匹的外观图像进行摄取，将采集得到的布匹实时外观图像发送给主控单元20；主控单元20通过对图像采集单元10所传送过来的布匹实时外观图像进行图像分析处理，获取图像的实际特征参数对每一台纺织机电设备的工作情况进行判断。当主控单元20发现该图像采集单元所对应的织布机电设备所编织的布匹出现了疵点，则判定相应的纺织机电设备工作异常，并向与该出现了布匹疵点的织布机电设备对应的报警单元30发出控制信号，启动该报警单元30发出警示信号。

参看图2，是本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统的第二实施例的结构示意图。

进一步地，在第二实施例中，所述主控单元20包括预存有多种布匹疵点的外观图像特性参数的存储器21。

在本实施例中，图像采集单元10和报警单元30均可一一对应安装在同一台纺织机电设备上的某一位置上。同时，所述主控单元20内置在纺织机电设备的控制系统中。在现有的自动化纺织机电设备中，其内部都有一个控制系统，并附有相关显示器，以实现自动化织布生产的需要。在本实施例中，将主控单元20内置在纺织机电设备的控制系统中，可有效提高现有的纺织机电设备的整体系统性能，提高生产效率和布匹质量，并减少了设备设置，节约了生产成本。

在本实施例中，所述主控单元20的工作原理包括两个阶段：一个是学习阶段，一个是检测阶段。

具体地，主控单元20在进行布匹疵点检测前，需要对布匹的正常外观图像和各种布匹疵点外观图像进行预采集，并经过其内部的各个功能模块对各种布匹外观图像进行处理，获得并记录各种布匹外观图像的特征参数，此阶段称之为学习阶段。

具体实施时，主控单元20在学习阶段可采用但不限于采用神经网络技术，对生产实践中的相关机电设备上的移动布匹进行一定时间的观察后，记录各种布匹的外观图像信息。主控单元20将多种布匹疵点的外观图像信息作为布匹外观图像的特征参数，如图像象素灰度值、三色值、频谱值等，预先存储在存储器21中。需要说明的是，存储器21中所存储的布匹外观图像信息的类别和总量可根据实际情况的需要进行预采集。

在本实施例中，主控单元20进入到检测阶段时，采用但不限于采用去除噪声、解压缩、增强、复原、分割、滤波等处理方法和技术，对织布机电设备的移动布匹的实时外观图像进行数字图像预处理；主控单元20在对进行了预处理的数字图像信息进行特征参数提取。在进行特征参数提取过程中，主控单元20可以运用实践中的各种图像处理算法，如傅里叶变换，基于提升方法的小波变换，各种频谱法等，提取出数字图像中的不同特征参数。具体实施时，可根据实际情况选取符合生产需要的特征提取方法。

进一步地，主控单元20获得布匹的实时外观图像的相关特征参数后，将其与存储器21中所预存的图像特征参数进行匹配，以判断布匹的实时外观图像的显示是否正常。如果实时布匹外观图像与存储器21中预存的布匹疵点外观现象相匹配，即是实时采集的布匹外观图像出现了任意一种疵点现象，主控单元20立刻向报警单元30发送控制信号，以控制报警单元30及时发出警示信号。

参看图3，是本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统的第三实施例的结构示意图。

在第三实施例中，所述图像采集单元10包括多个图像采集设备，所述报警单元30包括多个报警器。

如图3所示，在本实施例中，图像采集单元10包括图像采集设备1，图像采集设备2，……，图像采集设备N；报警单元30包括报警器1，报警器2，……，报警器N。其中，N为正整数。

在本实施例中，每一个所述图像采集设备与一个所述报警器相关联，对应安装在同一台织布机电设备上。

每一个所述图像采集设备分别与所述主控单元20连接；每一个所述报警器分别与所述主控单元20连接。

如图3所示，N个图像采集设备与N个报警器的物理位置一一对应，即：图像采集设备1对纺织机电设备1的布匹外观图像进行采集；报警器1接受主控单元20的控制，实现对纺织机电设备1发生布匹疵点时的警示作用。

进一步地，在本实施例中，所述多个报警器均为警示灯装置。

具体实施时，所述的N个图像采集设备分别安装在一台纺织机电设备的布匹编织完成的滚筒移动位置的上方。为了采集全方位的移动布匹的外观图像，通常将一个图像采集设备安装在与其对应的纺织机电设备上，且该图像采集设备可随纺织机电设备的转动滚筒而移动，或者固定安装在纺织机电设备上的某一位置上。当所述的图像采集设备可移动时，实践中要求该图像采集设备的移动线速度与被测布匹移动的线速度保持同步，以免采集得到的移动布匹外观图像发生畸变。具体地，所述的N个图像采集设备均为但不限于可以游动的摄像头，以自动适应布匹的宽度。

具体实施时，所述N个报警器分别与N台纺织机电设备一一对应，即各个报警器均安装在与其对应的纺织机电设备上的某一位置，以在发生报警时，操作人员立刻获得发生布匹疵点的纺织机电设备所在的地理位置。

参看图4，是本实用新型提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统的第四实施例的结构示意图。

在本第四实施例中，所提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统在第三实施例的基础上，还包括对所述主控单元20的分析处理结果进行输出显示的显示单元40。

所述主控单元20与所述显示单元40连接；所述显示单元40还与所述多个报警器分别连接。

进一步地，在本实施例中，所述显示单元40包括对显示内容和对报警时间进行设置的控制按键41。

在本实施例中，主控单元20可将各个图像采集设备实时采集的布匹外观图像转发至显示单元40中进行显示，以直观监视将各台织布机电设备的工作状态信息，或者，主控单元20对实时布匹外观图像进行处理，如：对出现的布匹疵点的类型进行识别，并分析出疵点在布匹中所处的位置等，并将处理结果传输给显示单元40进行显示。在本实施例中，显示单元40可以但不限于分析出各种布匹疵点的名称以及疵点所处的位置。因此，通过显示单元40对各台织布机电设备的工作情况的直观显示，大大减少了工作人员的劳动量。特别地，所述显示单元40可为各台纺织机电设备中所固有的显示器。

进一步地，在本实施例中，所述显示单元40设置有控制按键41。具体地，工作人员可根据显示单元40所显示的具体信息，设置控制按键41，以控制显示单元40输出任意一台或多台织布机电设备的工作状态信息，或者控制显示单元40输出一种或多种布匹疵点的特征参数信息，以显示主控单元20对各个实时布匹外观图像的分析处理结果。在本实施例中，显示单元40与所述N个报警器分别连接，工作人员可根据实际需要，对各个报警器的工作状态进行设置或调整，包括但不限于设置或调制任意一个报警器的报警持续时间。

需要说明的是，本实用新型实施例所述的布匹包括但不限于Denim布料（中文译作“丹宁布”），即俗称的牛仔布。

本实用新型实施例所提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，通过图像采集单元对布匹的实时外观图像进行采集，并将该布匹的实时外观图像发送至主控单元进行图像处理，以分析出布匹中是否出现疵点；若主控单元发现布匹疵点，则主控单元控制相应的报警单元发出警示信号。进一步地，本实用新型还包括显示单元，可进一步显示出各台织布机电设备的工作状态信息以及布匹的各种疵点信息。

本实用新型实施例所提供的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，实现了对布匹疵点的自动化在线监测，提高了布匹检测的效率和准确率，从而有效地保证了布匹质量，避免了不必要的物料浪费，同时节省了大量的人力资源，适用于布匹的批量化生产。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，其特征在于，包括：

对布匹的实时外观图像进行采集的图像采集单元；

对所述布匹的实时外观图像进行分析处理并发出控制信号的主控单元；

以及，根据所述控制信号发出警示信号的报警单元；

所述图像采集单元与所述主控单元连接；所述主控单元还与所述报警单元连接。

2.如权利要求1所述的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，其特征在于，所述主控单元包括预存有多种布匹疵点的外观图像特性参数的存储器。

3.如权利要求2所述的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，其特征在于，所述图像采集单元包括多个图像采集设备，所述报警单元包括多个报警器；

每一个所述图像采集设备与一个所述报警器相关联，对应安装在同一台织布机电设备上；

每一个所述图像采集设备分别与所述主控单元连接；每一个所述报警器分别与所述主控单元连接。

4.如权利要求3所述的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，其特征在于，还包括对所述主控单元的分析处理结果进行输出显示的显示单元；

所述主控单元与所述显示单元连接；所述显示单元还与所述多个报警器分别连接。

5.如权利要求4所述的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，其特征在于，所述显示单元包括对显示内容和对报警时间进行设置的控制按键。

6.如权利要求3~5任一项所述的一种基于图像分析的布匹疵点实时监测系统，其特征在于，所述多个报警器均为警示灯装置。

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