专利名称：一种自动验布方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纺织行业检验布匹的方法及系统，尤其是一种自动验布方法及系 统。
背景技术：
纺织行业中，布料检验质量是保证布料外观质量的前提。通常这种带有高度重复 性和智能性的工作只能靠人工来完成。目前现有的验布系统就是附图1所示的是一种平 台式验布机(ZL200820020264. 3)，该实用新型提供了一种平台式验布机，其结构由进布架 1、操作控制器、验布平台3、底灯4、出布架5、顶灯6、后灯7构成，验布平台的下部设置有 底灯，验布平台的上部设置有顶灯，验布平台的左端设置有进布架，进布架的上端设置有后 灯，验布平台的右端设置有出布架，验布平台的侧面上固定有操作控制器作本实用新型整 体结构简单，操作使用方便，验布人员以坐姿操作，像在办公桌上办公一样实施验布工作， 有效的降低了工作强度，使人不容易感到疲劳，还能够提高验布的进度和质量。但是，一个验布工人在1小时内最多能发现200个疵点；工人的集中力最多也只能 维持20 30分钟，超过这个时间工人会产生疲劳，容易出现漏检和误检；并且工人的验布 速度仅为5 20米/分钟，超过这个速度同样会出现漏检和误检。而且对于精细尺寸的精 确快速测量、图案模式的快速匹配和目标的快速辨识等视觉检测问题，靠人眼根本无法连 续稳定地检测。
发明内容
本发明的目的是利用现有的机器视觉技术，设计一种基于CCD光学传感装置的自 动验布方法及系统。本发明的自动验布方法是(1)传送检验布匹；(2)采用C⑶摄像机进行图像采 集；(3)将步骤2采集到的图像进行处理比较，判断疵点；(4)将步骤3图像处理后的数据进 行处理。所述的自动验布方法中步骤(1)的传送检验布匹可以根据布面质量优良程度，随 时调整传送速度。所述的自动验布方法中步骤(2)图像采集时，采用透射光线和反射光线两种光源 照射。所述的自动验布方法中步骤(3)的图像处理采用的是图像变换滤波法，分别采用 傅里叶变换和小波变换对采集到的布匹图像进行了处理。所述的自动验布方法中步骤(4)的数据处理是在检验完整卷布匹之后，根据疵点 出现情况及其分布，对整卷布匹进行自动评级，最后制作报告。用户可以根据自己的需要更 改报告的形式。所述的自动验布方法中步骤(3)和步骤(4)中间还有一个复检步骤，操做者可以 根据观察步骤(2)采集处理过的布匹图像，对检测系统无法回避的错误检测进行修改和补充；对错误疵点进行删除；对问题疵点进行标签加入人工解释。本发明的另一方面是提供了自动验布系统，包括机械结构、送布系统、检测系统、 图像处理系统和数据处理系统。所述的送布系统包括电机、传动系统和传感器。所述的传动系统保证布面的平稳 平展传送，可无级变速。所述的传感器可根据布面质量优良程度，系统可以随时调整传动速度。所述的检测系统包括智能摄像机、集线器、输入/输出单元、照明单元(透射照明 光和反射照明光)和长度测量仪，输入/输出单元分别连接智能摄像机和长度测量仪，集线 器与智能摄像机连接。所述的照明单元包括透射照明光源和发射照明光源，透射照明光源位于布匹的下 方，反射照明光源位于布匹的上方。所述的智能摄像机为工业用高速高像素CXD摄像机，数量为四个。所述的图像处理系统包括在线PC、图像采集处理系统和疵点判别分类系统，在线 PC与集线器相连。所述的数据处理系统为离线PC，离线PC与在线PC相连。本发明的自动验布机的工作原理是当布匹由送布系统传送过来时，通过检测线 (透射光检测线和反射光检测线)和智能摄像机对移动的布面进行拍摄，同时对其表面特 征进行分析和学习，然后定位那些不规则的区域。拍摄的那些包含疵点的图片经过预处理 后进一步通过集线器传送到在线电脑上显示并储存，进一步的数据处理将由离线电脑来完 成。在实际运行时，智能摄像机也可以对输入/输出单元发送不同的信号，比如打开报警， 紧急停车。长度测量仪可以同步检测系统和布匹的速度及方向，通过I/O盒连接到智能摄 像机上，从而使智能摄像机能够定位疵点的位置，当机器停止的时候停止检测，或机器重新 运行的时候再次与其速度同步。照明单元由反射和透射光作为光源对布匹进行检测。被检测的织物在不同的灯光 位置和亮度下显示的结果是不一样的，比如在透射光下，破洞非常明显，在反射光下，更容 易检测油污。灯光亮度的控制是智能摄像机通过输入/输出单元控制调光器来完成的。与目前大量使用的人工验布机相比，使用本发明的自动验布系统的有益效果如 下
图1为现有的验布机结构示意图；图2为本发明的自动验布系统一个实施例的结构图；图3为图2的正视图。
具体实施例方式本发明的自动验布方法的一个实施例。1、传送检验布匹。将布面的平稳平展传送到检验区，可无级变速。根据布面质量优良程度，系统可以 随时调整传速度。2、图像采集。当检验布匹由送布系统传送过来时，智能摄像机通过检测线(透射光检测线和反 射光检测线)，对移动的布面进行拍摄，同时对其表面特征进行分析和学习，然后定位那些 不规则的区域。拍摄的那些包含疵点的图片经过预处理后通过集线器传送到在线电脑上显 示并储存。智能摄像机也可以对输入/输出单元发送不同的信号，比如打开报警，紧急停 车。长度测量仪可以同步检测系统和布匹的速度及方向，通过I/O盒连接到智能摄像机上， 从而使智能摄像机能够定位疵点的位置，当机器停止的时候停止检测，或机器重新运行的 时候再次与其速度同步。3、图像处理。在布卷检测完毕后，其相应的图像信息被立即储存到在线PC上，使用在线电脑做 一些简单，快速的数据处理。并将采集到的经过简单处理的数据储存到临时数据库~“最 近的已检列表”中。这样便于工作人员在工作现场对实时采集到的布匹图像数据进行检查。把检测到的信号(数据)进行处理、和参照样品的基准信息按照一定的算法比对， 送给比较判断系统，根据比较结果来判断是否为疵点。算法具有自学习能力，当人工认为一 些图片含有疵点时，可以加入到样本库中，从而包含更多的疵点样本，下次检测时提高速度和精度。图像处理采用的是图像变换滤波法。这一类的方法现在发展最为迅速，它是通过 图像变换或滤波来改善图像质量，增强疵点与正常布面的对比度，即可快速地判别疵点，提 取其特征参数。本发明分别采用傅里叶变换和小波变换对采集到的布匹图像进行了处理。 傅立叶变换是图像处理中使用非常频繁的方法，对图像的频率进行提取。在疵点识别中，利 用疵点与正常织物的傅立叶功率谱的差异来提取特征参数。小波变换是对不同方向的频率 进行分解，产生不同方向的子图像进行比较的。对于透射光检测线产生的图像，采用傅立叶 变换的方法对图像进行处理后产生的特征参数对比明显。而对于反射光检测线产生的图 像，采用二维小波变换的方法对图像进行处理后产生的特征参数比较明显。因此，对于本发 明的两组CCD智能摄像机采集的图像，分别采用了两种不同的特征提取方法。此外还有疵点分类过程，由于具体疵点形态各异，很难用准确的模型来判别，而神 经网络具有良好的学习能力，只要有充足输入参数，其分类精确性是相当高的。因此，对于 疵点的分类本发明采用神经网络技术(BP网络)。对于本发明的神经网络的构建，选用了 3 层网络，采用疵点的特征参数作为输入值，输出则为疵点的标记值。最终实现了对应疵点的 检测。4、复检临时数据库中的数据被存储到离线PC上，并进行进一步的图像处理。在经过上文 所述的图像处理过程后，所得到的处理后的图像参数被保存到永久数据库——“布匹档案” 中。当操作人员需要时，可以随时调用布匹档案中的布匹参数，对扫描并处理过的布匹图 像进行观察观察一个布面总体情况的状态；看清疵点的类型、密度、以及他们的分布情况 等。此外，操作者还可以根据所观察到的布匹情况对检测系统无法回避错误检测问题进行 修改和补充对错误疵点进行删除；对问题疵点进行标签从而加入更多的人工解释。5、数据处理。最后，当整卷布匹检验完成后，根据疵点出现情况及其分布。在离线PC上对整卷 布匹进行自动评级，评定出布匹的质量等级。布匹评级结束后，用户可以通过自己的需要来 改变报告的形式，并将所有检测结果整合到报告中来显示出来。报告可以通过电子版本显 示，也可以通过打印机打印出来。本发明的自动验布系统的一个实施例。如图2、图3所示，待检测的布料通过自动验布系统的机械结构10中的送布系统 沿生产方向5进入检测系统光学检测区域。在光学检测区域中在被检测布卷的上、下方分 别设有透射照明光源4和反射照明光源6。其中透射照明光源4位于布卷的下方，它发出 的光透过待测布卷形成透射光检测线11 ；反射照明光源6位于布卷的上方，它发出的光照 射在待侧布卷上后经过布卷的反射形成反射光检测线12。分别在透射光检测线11和反射 光检测线12的上方机械结构10中的相应位置设置2个智能CXD摄像机1，一共设置4个 智能CXD摄像机1。智能摄像机1将采集到的透射光图像和反射光图像经过集线器7送入 在线PC8显示并储存图像信息，进行图像处理。随后输入到离线PC9对数据进行进一步处 理。长度测量仪3可以与系统和生产线的速度和方向同步，它通过输入/输出单元2连接 到智能摄像机1，使智能摄像机1能确定疵点的位置，以及向智能摄像机1发出停止检测的 指令。此外，根据实际情况智能摄像机1可以进一步对输入/输出单元2发出命令，例如
6打开灯光警报，紧急停车。当整匹布卷全部通过验布机后，离线PC9对所有处理过的疵点图 像数据进行分析，评定出布匹的质量等级，并同时生成检测报告，完成验布过程。
权利要求
一种自动验布方法，其特征在于包括(1)传送检验布匹；(2)采用CCD摄像机进行图像采集；(3)将步骤(2)采集到的图像进行处理比较，判断疵点；(4)将步骤(3)图像处理后的数据进行处理。
2.根据权利要求1所述的自动验布方法，其特征在于所述的步骤(1)的传送检验布 匹能够根据布面质量优良程度，随时调整传送速度。
3.根据权利要求1所述的自动验布方法，其特征在于所述的步骤(3)的图像处理采 用的是图像变换滤波法，分别采用傅里叶变换和小波变换对采集到的布匹图像进行处理。
4.根据权利要求1所述的自动验布方法，其特征在于所述的步骤(4)的数据处理是 在检验完整卷布匹之后，根据疵点出现情况及其分布，对整卷布匹进行自动评级，最后制作 报告，用户能够根据自己的需要更改报告的形式。
5.根据权利要求1所述的自动验布方法，其特征在于所述的步骤(3)和步骤⑷中 间还有一个复检步骤，操做者能够根据观察步骤(2)采集处理过的布匹图像，对检测系统 无法回避的错误检测进行修改和补充；对错误疵点进行删除；对问题疵点进行标签加入人 工解释。
6.一种自动验布系统，其特征在于包括机械结构、送布系统、检测系统、图像处理系 统和数据处理系统。
7.根据权利要求6所述的自动验布系统，其特征在于所述的检测系统包括智能摄像 机、集线器、输入/输出单元、照明单元和长度测量仪，输入/输出单元分别连接智能摄像机 和长度测量仪，集线器与智能摄像机连接。
8.根据权利要求7所述的自动验布系统，其特征在于所述的照明单元包括透射照明 光源和发射照明光源，透射照明光源位于布匹的下方，反射照明光源位于布匹的上方。
9.根据权利要求6所述的自动验布系统，其特征在于所述的图像处理系统包括在线 PC、图像采集处理系统和疵点判别分类系统，在线PC与集线器相连。
10.根据权利要求6所述的自动验布系统，其特征在于所述的数据处理系统为离线 PC，离线PC与在线PC相连。
全文摘要
本发明公开了一种自动验布方法和系统。本发明的自动验布方法是(1)传送检验布匹；(2)采用CCD摄像机进行图像采集；(3)将步骤(2)采集到的图像进行处理比较，判断疵点；(4)将步骤(3)图像处理后的数据进行处理。本发明的自动验布系统包括送布系统、检测系统、图像处理系统和数据处理系统。
文档编号G01N21/89GK101923059SQ20101014733
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月15日 优先权日2010年4月15日
发明者王 锋, 金宏健, 马志建 申请人:北京经纬纺机新技术有限公司