專利名稱：一種基于智能相機的印花誤差檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于紡織印染技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于智能相機的印花誤差檢測
裝置。
背景技術(shù)：
紡織工業(yè)中的織物印染技術(shù)是一項專業(yè)性極強的應(yīng)用性工程技術(shù)。目前，印花仍 是紡織印染行業(yè)一個大的分支，而在印花行業(yè)中，對花精度是一項非常重要的工藝要求。當 前對花控制系統(tǒng)采用的一般方案，很多都是采用了步進電機開環(huán)控制系統(tǒng)，初始定位需要 人工參與。比較好的方案都是采用伺服電機，并從伺服電機獲得對花定位信號，進行花位誤 差檢測、判斷與控制。這種控制方案只是一種半閉環(huán)控制方式，整機運行中動態(tài)對花精度還 是很難提高。 目前，國內(nèi)大多數(shù)印染企業(yè)仍然采用的是人工目測判斷的檢測方法，也有少數(shù)企 業(yè)采用了較先進的圓網(wǎng)印花機對花檢測方法即在各印花網(wǎng)筒軸上做有特殊的標記，或者 當織物通過時，在織物上印出檢測標記，以對應(yīng)于花網(wǎng)上的印花圖案位置，花網(wǎng)初始定位時 人工參與，而運行過程中，則通過電子傳感器，對花網(wǎng)上或織物上的標記進行在線檢測，并 將檢測信號反饋到花網(wǎng)的電機，控制花網(wǎng)標記位置或花網(wǎng)與織物標記之間的距離，以達到 自動控制對花效果。該種圓網(wǎng)印花機對花檢測方案僅對花網(wǎng)上或織物上的標記進行在線檢 測，不是直接對織物上的印花圖案進行檢測，由于織物在印花導(dǎo)帶上的變形以及印花導(dǎo)帶 與各花網(wǎng)之間運行速度不同步等原因，依然會造成套色后的印花圖案色位不準確的缺陷， 還是不能達到高精度控制印花套色的效果。 針對圓網(wǎng)印花對花檢測，國內(nèi)已有企業(yè)和研究機構(gòu)提出運用機器視覺技術(shù)對印花 導(dǎo)帶上的圖案進行在線獲取，將獲得的圖案與標準圖案進行比較，從而獲得跑花誤差的大 小和方向。但該方案對理論要求很高，設(shè)計起來比較困難，主要是因為紡織印花圖像存在其 自身特點，即由織物紋理特征產(chǎn)生的"紋理噪聲"，"紋理噪聲"的存在使得常見的濾波、邊緣 提取、形態(tài)學(xué)和圖像分割等數(shù)字圖像處理算法無法適用于紡織印花圖像的處理與分析。而 要檢測彩色印花圖案的印花誤差，首先就涉及到將不同套色分類，然后才能分別判斷出是 哪一種或哪幾種套色對花不準并計算出相應(yīng)的偏差量。而"紋理噪聲"使得目前還沒有提 出合適的算法實現(xiàn)對印花圖案的準確分割，沒有找到合適的方法對分割后套色區(qū)域進行定 位，從而無法判定各套色是否出現(xiàn)跑花現(xiàn)象。這些問題使得將機器視覺技術(shù)運用于對花誤 差檢測存在很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種基于智能相機的印花誤差檢測裝置，解決了現(xiàn)有技 術(shù)中存在的對采集的印花圖案不能實現(xiàn)準確的套色區(qū)域分割，對分割后的各套色不能準確 定位的問題。 本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種基于智能相機的印花誤差檢測裝置，包括智能相機和光源，智能相機和編碼器相連接，其中的， 智能相機，用于在線采集圖像，結(jié)合其中的軟件開發(fā)平臺，編寫圖像處理算法實現(xiàn) 對采集到的印花圖案進行各套色區(qū)域分割，計算出分割后各套色中心坐標，將分割后各套 色中心坐標與各套色標準中心坐標比較得出跑花誤差，并將跑花誤差轉(zhuǎn)換成相應(yīng)執(zhí)行量， 由輸出端口送至執(zhí)行機構(gòu)； 光源，采用前光照射方式，用于保證采集的印花布面上發(fā)生漫反射現(xiàn)象，使得物體 成像達到最佳狀態(tài)； 編碼器，用于控制智能相機的拍照頻率，同時編碼器安裝在主動輥上，以計數(shù)的方 式，每隔整數(shù)個花回間隔時間發(fā)出一次脈沖信號觸發(fā)智能相機，使之對印花圖案進行一次 采集，保證采集的圖像為花回中同一區(qū)域。 本實用新型的特點還在于，其中的智能相機采用德國FEITH公司生產(chǎn)的 CANcam-BF系列智能相機； 其中的圖像處理算法采用均值漂移算法。 本實用新型的有益效果是，結(jié)合智能相機平臺，利用智能相機內(nèi)嵌的操作系統(tǒng)，編 寫算法對采集到的印花圖案進行準確的套色區(qū)域分割，計算得出各套色區(qū)域的中心坐標， 將得到的坐標位置與各套色標準中心坐標位置比較，根據(jù)設(shè)定條件判斷是否出現(xiàn)跑花現(xiàn) 象。將跑花誤差信息送給執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)對圓網(wǎng)印花跑花的在線糾正。選用的智能相機平臺 集圖像采集、圖像處理和數(shù)據(jù)傳輸于一體，大大方便設(shè)備的安裝與調(diào)試，節(jié)約了生產(chǎn)成本， 提高了生產(chǎn)效率。

圖1是本實用新型基于智能相機的印花誤差檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，l.智能相機，2.光源，3.編碼器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。 圓網(wǎng)印花過程中的跑花現(xiàn)象是指在印花過程中，一幅網(wǎng)框或幾幅網(wǎng)框在印制各自 套色時，因為各種原因，導(dǎo)致該網(wǎng)框的印花位置與所設(shè)計的花型位置不相符合，即超前或滯 后，從而出現(xiàn)影響產(chǎn)品質(zhì)量的跑花問題。 本實用新型基于智能相機的印花誤差檢測裝置的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括智能相 機1和光源2，智能相機1和編碼器3相連接，智能相機1的CAN總線接口還與圓網(wǎng)印花機 的花網(wǎng)控制部分相連接。其中的， 智能相機l，用于在線采集圖像，結(jié)合其中的軟件開發(fā)平臺，編寫圖像處理算法實 現(xiàn)對采集到的印花圖案進行各套色區(qū)域分割，計算出分割后各套色中心坐標，將分割后各 套色中心坐標與各套色標準中心坐標比較得出跑花誤差，并將跑花誤差轉(zhuǎn)換成相應(yīng)執(zhí)行 量，由輸出端口送至執(zhí)行機構(gòu)； 光源2，采用前光照射方式，用于保證采集的印花布面上發(fā)生漫反射現(xiàn)象，使得物 體成像達到最佳狀態(tài)； 編碼器3，用于控制智能相機1的拍照頻率，同時編碼器3安裝在主動輥上，以計數(shù)
4的方式，每隔整數(shù)個花回間隔時間發(fā)出一次脈沖信號觸發(fā)智能相機l，使之對印花圖案進行 一次采集，保證采集的圖像為花回中同一區(qū)域。 工作時，編碼器3安裝在圓網(wǎng)印花機的主動輥上，將光源2和智能相機1設(shè)置在圓 網(wǎng)印花機導(dǎo)帶前進方向上最后一個網(wǎng)筒后邊區(qū)域的正上方。光源2與導(dǎo)帶的平面有一定的 夾角，智能相機1垂直于導(dǎo)帶平面。在系統(tǒng)正常工作后智能相機1進行一次圖像采集，作為 標準圖像，對獲取的標準圖像，分析其套色數(shù)目，將得到的標準圖像進行色彩空間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn) 換成均勻彩色空間。在均勻彩色空間中，相同或相近顏色像素點的空間域和色彩域位置都 比較接近，根據(jù)這一特點，結(jié)合分析得到的套色數(shù)目，運用多維空間聚類算法_均值漂移算 法對彩色印花圖案各個套色區(qū)域進行分割，記錄下分割后各套色區(qū)域內(nèi)每個像素點的坐標 位置。對每個套色區(qū)域內(nèi)所有像素點坐標求均值，從而得到該套色區(qū)域的中心坐標，將其作 為標識該套色的位置特征值，得到標準中心坐標。以后每間隔整數(shù)倍花回周期在同一位置 采集待檢測圖像，對其分割處理后，將得到的各套色區(qū)域中心坐標與對應(yīng)的標準中心坐標 比較，得出跑花誤差，從而得到該套色跑花誤差大小和方向，將計算得到的跑花誤差標定成 相應(yīng)的實際誤差量，通過智能相機1的CAN接口送至各執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)對跑花現(xiàn)象的在線監(jiān) 測和控制。 本實用新型的智能相機1采用德國FEITH公司生產(chǎn)的CANcam-BF系列智能相機。 這款相機內(nèi)嵌有操作系統(tǒng)，可在其內(nèi)部進行二次開發(fā)，相機外部帶有CAN總線接口，能方便 的實現(xiàn)相機處理數(shù)據(jù)與外部控制器之間的數(shù)據(jù)通訊。 本實用新型利用CANcam系列智能相機為主要硬件平臺，運用均值漂移算法對彩 色印花圖像進行多維空間的聚類，分割出印花圖像的各套色區(qū)域，對分割的各套色區(qū)域求 取中心坐標位置，然后將得到的中心坐標與該套色標準中心坐標進行比較，得出是否出現(xiàn) 印花誤差現(xiàn)象，并將檢測結(jié)果通過通訊端口送至控制部分，安裝方便，維護簡單，檢測效率 高。
權(quán)利要求一種基于智能相機的印花誤差檢測裝置，其特征在于，包括用于在線采集圖像的智能相機(1)和用于照射的光源(2)，所述的智能相機(1)和用于控制智能相機(1)拍照頻率的編碼器(3)相連接。
2. 按照權(quán)利要求1所述的基于智能相機的印花誤差檢測裝置，其特征在于，所述的智 能相機(1)采用德國FEITH公司生產(chǎn)的CANcam-BF系列智能相機。
專利摘要本實用新型公開的一種基于智能相機的印花誤差檢測裝置，包括智能相機和光源，智能相機和編碼器相連接，智能相機用于在線采集圖像，編寫圖像處理算法實現(xiàn)對采集到的印花圖案進行各套色區(qū)域分割，計算出分割后各套色中心坐標，將其與各套色標準中心坐標比較得出跑花誤差，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)執(zhí)行量，由輸出端口送至執(zhí)行機構(gòu)；光源采用前光照射方式，保證采集的印花布面上發(fā)生漫反射，使物體成像為最佳狀態(tài)；編碼器用于控制智能相機的拍照頻率，同時在主動輥上以計數(shù)的方式每隔整數(shù)個花回間隔時間發(fā)出一次脈沖信號觸發(fā)智能相機，使之對印花圖案進行一次采集，保證采集的圖像為花回中同一區(qū)域。本實用新型檢測裝置安裝方便，維護簡單，檢測效率高。
文檔編號D06H3/08GK201512707SQ20092030642
公開日2010年6月23日 申請日期2009年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月18日
發(fā)明者景軍鋒, 李鵬飛, 王剛, 王少如 申請人:西安工程大學(xué)