織物疵點(diǎn)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高浩然 張曉青 郭陽寬

摘要：織物疵點(diǎn)檢測是紡織行業(yè)在生產(chǎn)過程中織物質(zhì)量得以保障的重要環(huán)節(jié)，針對當(dāng)前織物疵點(diǎn)檢測系統(tǒng)檢測速度慢、實(shí)時性較低的特點(diǎn)，提出了對織物疵點(diǎn)檢測系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。本文通過該系統(tǒng)與人工檢測疵點(diǎn)的速度進(jìn)行對比，結(jié)果表明，基于機(jī)器視覺的織物疵點(diǎn)檢測系統(tǒng)檢測準(zhǔn)確率高、速度快、實(shí)時性高。

關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺;疵點(diǎn)檢測;系統(tǒng)研究

中圖分類號：TP39 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1007-9416（2020）06-0000-00

0 引言

在紡織工業(yè)中，布匹的疵點(diǎn)與布匹細(xì)小的破損時影響布匹質(zhì)量的重要因素，而疵點(diǎn)與破損檢測則是保證布匹質(zhì)量的重要手段。但在工業(yè)生產(chǎn)中，寬幅、連續(xù)表面缺陷檢測因其處理數(shù)據(jù)量大、生產(chǎn)實(shí)時性要求高的特點(diǎn)，成為視覺檢測中的難點(diǎn)問題。國內(nèi)對于寬幅、連續(xù)表面產(chǎn)品表面缺陷視覺檢測的研究有一些發(fā)展，但目前國內(nèi)的檢測系統(tǒng)效率低、準(zhǔn)確度不高[1-3]，因此研究新的檢測系統(tǒng)很有必要，從而達(dá)到實(shí)時檢測并快速檢測和缺陷準(zhǔn)確分類的目的。

1 織物疵點(diǎn)檢測系統(tǒng)

本文研究的織物幅寬達(dá)到1000mm、運(yùn)行速度為1m/s，面陣CCD相機(jī)的分辨率較低、且在檢測速度要求較高的場合很難完成測量任務(wù)，而線陣CCD相機(jī)具有空間分辨率高、適合在高速運(yùn)行的場合完成檢測工作。本文提出采用兩臺線陣相機(jī)完成織物圖像的采集工作。為滿足系統(tǒng)采集圖像的完整性，線陣相機(jī)需實(shí)時的獲取織物的運(yùn)行速度，因此提出采用編碼器與單片機(jī)相結(jié)合的方式實(shí)時觸發(fā)相機(jī)完成圖像的采集工作。如下圖1為織物疵點(diǎn)檢測系統(tǒng)示意圖。

織物疵點(diǎn)檢測系統(tǒng)主要由光源、CCD線陣相機(jī)、PC機(jī)與編碼器和單片機(jī)構(gòu)成。采用透射的方式進(jìn)行照明，該方式可同時突顯出布匹正反兩面的紋理信息。掃描同步控制是指在單位時間內(nèi)線陣相機(jī)所采集圖像總和對應(yīng)的物方實(shí)際尺寸與零件的行進(jìn)速度相同。旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出的脈沖由Arduino接收。Arduino將織物的位置信息轉(zhuǎn)化為織物的運(yùn)行速度，再將速度轉(zhuǎn)化為相機(jī)的行頻，相機(jī)就能實(shí)現(xiàn)實(shí)時的采集并處理圖像。

2 圖像處理及結(jié)果分析

織物疵點(diǎn)檢測[4-5]需要經(jīng)過以下幾個步驟來處理，其處理流程如圖2所示。

圖像預(yù)判斷是將織物疵點(diǎn)進(jìn)行分類，并將存在疵點(diǎn)的織物保存并等待下一步處理，圖像預(yù)處理是將織物圖像進(jìn)行降噪增強(qiáng)處理，以突出疵點(diǎn)區(qū)域，再通過疵點(diǎn)分割從背景中提取標(biāo)記為可能疵點(diǎn)的圖像，再對疵點(diǎn)進(jìn)行定量參數(shù)的分析和統(tǒng)計(jì)，最后將該織物疵點(diǎn)進(jìn)行存儲[6]。為驗(yàn)證本系統(tǒng)的檢測效果，由織物生產(chǎn)企業(yè)提供的待檢測的織物，利用本系統(tǒng)進(jìn)行疵點(diǎn)檢測和識別，并統(tǒng)計(jì)織物的疵點(diǎn)。本系統(tǒng)能夠有效檢測出斷經(jīng)、斷緯、破洞和油污四種疵點(diǎn)，檢測結(jié)果如圖3所示。

3 結(jié)語

目前在紡織行業(yè)中，疵點(diǎn)檢測系統(tǒng)以強(qiáng)大的優(yōu)越性，代替人工檢測已是一種趨勢，本文提出了一種基于機(jī)器視覺的織物疵點(diǎn)檢測系統(tǒng)，可以較好地完成織物疵點(diǎn)的分類工作。

參考文獻(xiàn)

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[6] 楊淑瑩.VC++圖像處理程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005：264-278.

收稿日期：2020-04-14

作者簡介：高浩然（1993—），男，河北邢臺人，碩士，研究方向：機(jī)器視覺。