一種織物門(mén)幅在線(xiàn)測(cè)量裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種織物門(mén)幅在線(xiàn)測(cè)量裝置，涉及一種紡織領(lǐng)域的測(cè)量控制系統(tǒng)。提供具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)的一種織物門(mén)幅在線(xiàn)測(cè)量裝置。設(shè)有底座、面光源、線(xiàn)陣CCD攝像頭、主控制器、光源控制器、顯示器、電源模塊；所述面光源安裝在底座左右兩側(cè)，線(xiàn)陣CCD攝像頭安裝在面光源上方，面光源與光源控制器的輸出端連接；線(xiàn)陣CCD攝像頭與主控制器連接，主控制器的拉幅控制信號(hào)輸出端外接拉幅機(jī)，主控制器的織物門(mén)幅在線(xiàn)信號(hào)輸出端接顯示器，由顯示器實(shí)時(shí)在線(xiàn)顯示織物門(mén)幅，電源模塊分別與主控制器、光源控制器、顯示器電連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種織物門(mén)幅在線(xiàn)測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種紡織領(lǐng)域的測(cè)量控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種織物門(mén)幅在線(xiàn)測(cè)量裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 門(mén)幅是指織物的實(shí)際寬度。在織物生產(chǎn)過(guò)程中，門(mén)幅是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)， 是衡量織物質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量。
[0003] 目前門(mén)幅測(cè)量方法主要有以下幾種：第一種是人工測(cè)量，操作工人用量尺定時(shí)測(cè) 量織物的門(mén)幅是否合格，然后再調(diào)整拉幅機(jī)，這種測(cè)量方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的在線(xiàn)測(cè)量和修 正。第二種是王霽華等在"布匹幅寬測(cè)量系統(tǒng)"中（中國(guó)專(zhuān)利CN102080951A)提出的，采用發(fā) 光二極管測(cè)量的方法，布匹平面處于發(fā)光二極管和光電二極管之間，通過(guò)布匹遮擋住紅外 發(fā)光二極管個(gè)數(shù)，可以計(jì)算出布匹的門(mén)幅，這種方法的準(zhǔn)確性受布匹的顏色和厚度影響較 大。第三種是采用機(jī)器視覺(jué)的方法測(cè)量，在布匹正上方安裝一個(gè)視覺(jué)攝像頭，實(shí)時(shí)采集布匹 與背景環(huán)境的圖像，通過(guò)圖像處理和分析，提取出布匹的邊緣，從而計(jì)算出布匹門(mén)幅，這種 測(cè)量方法的裝置體積較大，且需要較高性能的處理器實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別，成本較高。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利CN105088737A公開(kāi)一種斷布機(jī)的門(mén)幅測(cè)量裝置和斷布機(jī)，其中裝置包括 光敏感測(cè)距工具、管理平臺(tái)和斷布刀控制器;光敏感測(cè)距工具，用于利用光敏感特性測(cè)量斷 布機(jī)上布料的門(mén)幅，并將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送給管理平臺(tái)；管理平臺(tái)，用于獲取測(cè)量數(shù)據(jù)，判斷測(cè) 量數(shù)據(jù)是否大于或等于預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)門(mén)幅值，如果否，向斷布刀控制器發(fā)送關(guān)停信號(hào);斷布刀 控制器，用于接收到關(guān)停信號(hào)后，關(guān)停斷布刀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性高、成本低等優(yōu)點(diǎn)的一種織物門(mén)幅 在線(xiàn)測(cè)量裝置。
[0006] 本發(fā)明設(shè)有底座、面光源、線(xiàn)陣(XD攝像頭、主控制器、光源控制器、顯示器、電源模 塊；
[0007] 所述面光源安裝在底座左右兩側(cè)，線(xiàn)陣CCD攝像頭安裝在面光源上方，面光源與光 源控制器的輸出端連接;線(xiàn)陣CCD攝像頭與主控制器連接，主控制器的拉幅控制信號(hào)輸出端 外接拉幅機(jī)，主控制器的織物門(mén)幅在線(xiàn)信號(hào)輸出端接顯示器，由顯示器實(shí)時(shí)在線(xiàn)顯示織物 門(mén)幅，電源模塊分別與主控制器、光源控制器、顯示器電連接。
[0008] 與現(xiàn)有的織物門(mén)幅測(cè)量設(shè)備相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性高、成本低等優(yōu) 點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0010] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的線(xiàn)陣(XD攝像頭配置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)有底座1、面光源2、線(xiàn)陣CCD攝像頭3、主控制器4、光源 控制器5、顯示器6、電源模塊7;所述面光源2安裝在底座1左右兩側(cè)，線(xiàn)陣CCD攝像頭3安裝在 面光源2上方，面光源2與光源控制器5的輸出端連接;線(xiàn)陣CCD攝像頭3與主控制器4連接，主 控制器4的拉幅控制信號(hào)輸出端P外接拉幅機(jī)，主控制器4的織物門(mén)幅在線(xiàn)信號(hào)輸出端接顯 示器6,由顯示器6實(shí)時(shí)在線(xiàn)顯示織物門(mén)幅，電源模塊7分別與主控制器4、光源控制器5、顯示 器6電連接。在圖1中，標(biāo)記A表示織物。
[0012]以下給出本發(fā)明的工作原理：
[0013] 線(xiàn)陣(XD攝像頭分別安裝在底座的左右兩端，線(xiàn)陣CCD在水平方向上可以調(diào)整以適 應(yīng)不同規(guī)格的門(mén)幅。主控制器分別控制兩個(gè)線(xiàn)陣CCD采集圖像，并根據(jù)讀取到的線(xiàn)陣CCD的 各像素點(diǎn)模擬量值確定各像素點(diǎn)的灰度值。當(dāng)織物通過(guò)基座時(shí)，線(xiàn)陣CCD正下方的面光源部 分受到織物遮擋，使得線(xiàn)陣CCD的一部分像素點(diǎn)的灰度值降低，而沒(méi)有被織物遮擋的像素點(diǎn) 灰度值不變。通過(guò)設(shè)置像素灰度的閾值，就可以計(jì)算出兩個(gè)線(xiàn)陣CCD被遮擋的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)， 然后通過(guò)計(jì)算就可以得出織物兩端邊緣所在的位置，再加上基座的修正常數(shù)就可以計(jì)算出 織物的門(mén)幅，并實(shí)時(shí)在線(xiàn)顯示。主控制器根據(jù)設(shè)定的門(mén)幅尺寸與實(shí)時(shí)測(cè)量得到的門(mén)幅尺寸 的誤差，反饋控制拉幅機(jī)調(diào)整門(mén)幅，從而實(shí)現(xiàn)門(mén)幅的尺寸控制。
[0014] 在基座兩端各安裝一個(gè)LED面光源，并通過(guò)漫射板使光線(xiàn)均勻散射。光源強(qiáng)度由一 個(gè)可調(diào)恒流源控制，根據(jù)線(xiàn)陣CCD曝光時(shí)間和灰度值飽和情況，調(diào)整光源強(qiáng)度。攝像頭安裝 在兩個(gè)倒L型外罩里面，可通過(guò)滑軌進(jìn)行左右調(diào)節(jié)，以適應(yīng)規(guī)格變化較大的門(mén)幅。
[0015] 控制器可以采用STM32單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，控制器輸出兩組脈沖信號(hào)，控制兩邊線(xiàn)陣CCD 同時(shí)采集圖像，并分別實(shí)時(shí)讀取兩個(gè)線(xiàn)陣CCD的各像素點(diǎn)的灰度值，然后將各像素點(diǎn)的灰度 值與設(shè)定的灰度閾值比較，從而確定出兩邊各被遮擋的像素點(diǎn)數(shù)量。當(dāng)織物通過(guò)基座時(shí)，隨 著織物門(mén)幅尺寸的變化，兩側(cè)線(xiàn)陣CCD被遮擋的像素點(diǎn)數(shù)量會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)被遮擋的像素 點(diǎn)數(shù)量計(jì)算門(mén)幅尺寸的方法可以如下：
[0016] 如圖2所示，兩邊線(xiàn)陣CCD及其鏡頭采用相同參數(shù)配置，以左側(cè)為例，線(xiàn)陣CCD視場(chǎng) 角為a，鏡頭與織物平面的垂直距離為H，則線(xiàn)陣CCD測(cè)量范圍
> 設(shè)線(xiàn)陣CCD 像素點(diǎn)陣列為NX 1，則分辨率A w=W/N。如果被遮擋像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為m，則對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度值為1^ = A w X m。同理可得右側(cè)線(xiàn)陣CCD測(cè)量值L2。分析可知系統(tǒng)最大誤差值為2 A w，為減小測(cè)量誤 差，將兩邊測(cè)量值之和加上S= AW進(jìn)行補(bǔ)償，可以使最大誤差值減小1/2。設(shè)織物中間未測(cè) 量部分長(zhǎng)度為A L，則織物門(mén)幅測(cè)量值L = Li+L2+A L+S?？傮w計(jì)算公式如下：
[0018]計(jì)算得到的織物門(mén)幅尺寸通過(guò)顯示界面實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，同時(shí)控制器根據(jù)設(shè)定的門(mén) 幅尺寸與測(cè)量的門(mén)幅尺寸誤差，通過(guò)PID等控制方法反饋控制拉幅機(jī)，調(diào)整門(mén)幅大小，實(shí)現(xiàn) 閉環(huán)控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種織物門(mén)幅在線(xiàn)測(cè)量裝置，其特征在于設(shè)有底座、面光源、線(xiàn)陣CCD攝像頭、主控制 器、光源控制器、顯示器、電源模塊； 所述面光源安裝在底座左右兩側(cè)，線(xiàn)陣CCD攝像頭安裝在面光源上方，面光源與光源控 制器的輸出端連接;線(xiàn)陣CCD攝像頭與主控制器連接，主控制器的拉幅控制信號(hào)輸出端外接 拉幅機(jī)，主控制器的織物門(mén)幅在線(xiàn)信號(hào)輸出端接顯示器，由顯示器實(shí)時(shí)在線(xiàn)顯示織物門(mén)幅， 電源模塊分別與主控制器、光源控制器、顯示器電連接。
【文檔編號(hào)】G01B11/02GK105910538SQ201610250270
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】洪永強(qiáng), 陳勁夫, 薛文東, 江穎, 鄭文楷, 施建龍
【申請(qǐng)人】廈門(mén)大學(xué)