[實用新型]高速連續在線獲取多紗線圖像的裝置

有效

• 申請號: 201420512398.2
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN204188140U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 汪成龍;柴彩彩
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G01B11/10
• 分類號: G01B11/10;G01N21/89
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本實用新型屬于紗線檢測技術領域，涉及一種高速連續在線獲取多紗線圖像的裝置。

背景技術

目前，國內外對于紗線的在線檢測，普遍采用電容式檢測儀或光電式檢測儀。要提高檢測的精度和靈敏度，檢測頭的檢測范圍必須與紗線尺寸相適應，這使檢測頭愈變愈精密，而相應的檢測頭加工技術也愈變愈難，形成了一定的技術壁壘；并且隨著檢測靈敏度的提高，檢測頭對檢測環境也提出了更高要求，要求檢測頭具有更高的可靠性、穩定性及抗干擾能力，這無疑升高了進入這一技術領域的門檻。

隨著紡紗技術的發展，現有的電容式和光電式檢測儀所存在的問題也逐步顯露出來：(1)檢測頭屬單線檢測，即一次僅能檢測一根紗線，面對龐大的紗線生產量，提高檢測效率至關重要，現有技術是用提高紗線檢測速度的方法來提高檢測效率，但大幅提升紗線的檢測速度會受諸多因素的制約；(2)檢測頭屬單點檢測，即在一個檢測窗口內對紗線進行檢測，一般電容式檢測儀測量紗線的截面積，而光電式檢測儀則測量紗線的直徑，測量值僅反映檢測窗口內紗線參數的平均值，難以反映紗線表面細部幾何特征的變化，常需設定一系列的分類閥值，來識別紗線可能存在的瑕疵，但這要求紗線檢測信號必須有很高的精度；(3)檢測頭屬單功能檢測，無論是電容式紗線檢測還是光電式紗線檢測，都只能檢測紗線的尺寸與形狀瑕疵，要檢測紗線的異纖和毛羽瑕疵，必須組合多類傳感器，才能實現紗線的高水平綜合質量評價，這是紗線檢測的一個發展方向，但這會增大紗線檢測的結構與技術難度；(4)檢測頭易受環境影響，一般電容式檢測紗線經過時引發的電容變化，光電式檢測紗線遮擋時造成的光通量變化，但電容量或光通量極易隨環境因素的變化而發生改變，必須定期對檢測系統進行校正與測試；所以有必要探索一種簡單、高效的新型紗線在線檢測方法，來克服目前紗線檢測面臨的諸多問題。

圖像式紗線檢測常用于靜態分析單根紗線的直徑、形狀及毛羽分布或間歇式分析與檢測多根紗線的質量狀況及瑕疵，目前還難以適應紗線瑕疵的高速在線檢測，要對高速紗線進行圖像式在線檢測必須克服如下難題：(1)速度低：一般圖像傳感器的拍攝幀頻較低，用于檢測高速傳送的紗線，一次必須拍攝足夠長度的紗線，才能避免發生紗線漏檢，若要增大每次拍攝的紗線長度，則必須提高圖像傳感器鏡頭的縮放倍數，但這會降低紗線圖像沿徑向的分辨率，影響紗線的檢測質量，若要確保紗線的檢測質量，則必須使用高分辨率和高幀頻的圖像傳感器，但這又會導致檢測成本的大幅上升，使研發的產品喪失市場競爭力；(2)數據量大：圖像式紗線檢測同目前的電容式和光電式紗線檢測相比屬數字式多點檢測，數字式說明圖像信號必須進行A/D轉換，多點式說明一次紗線檢測要產生多個圖像信號，這要求檢測裝置有強大的信號處理和數據傳輸能力；(3)適應性差：若用面圖像傳感器檢測一根紗線，則僅能發揮面圖像傳感器的很少一部分檢測能力，這會導致大量無效數據的傳輸與處理，嚴重影響紗線的檢測效率，若用線圖像傳感器檢測一根紗線，則因紗線在傳送過程中存在空間位置的波動，很難與線形檢測窗口完全對準，并且該檢測方式相當于沿紗線方向設置了一行檢測窗口，同目前的電容式和光電式紗線檢測相比沒有明顯優勢。所以有必要探索一條新的有效途徑，以實現高速和高效的圖像式紗線在線檢測。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種高速連續在線獲取多紗線圖像的裝置，能顯著提高紗線在線檢測的效率和檢測質量。

本實用新型所采用的技術方案是，高速連續在線獲取多紗線圖像的裝置，包括有成像器，成像器的底部安裝于可移動式導軌上，成像器的后方依次設置有光照系統及直角反射鏡；光照系統與直角反射鏡之間水平設置有紗線引導器，紗線引導器位于直角反射鏡的角平分面上形成檢測面，光照系統與直角反射鏡相對設置。

本實用新型的特點還在于，

成像器，包括有成像器殼體，成像器殼體內一側壁上連接有圖像處理電路板，所述圖像處理電路板的插座內設置有面圖像傳感器，圖像處理電路板后方的下部設置有透鏡調焦機構，透鏡調焦機構的下部固定于成像器殼體內的底部，透鏡調焦機構的上部分別設置有透鏡B、透鏡A，所述透鏡A和透鏡B能沿透鏡光軸相對于透鏡調焦機構移動；透鏡A、透鏡B和面圖像傳感器按成像光路依次設置，且透鏡A、透鏡B和面圖像傳感器的光軸重合；

透鏡A的縮放軸與面圖像傳感器的成像面y軸平行，透鏡B的縮放軸與面圖像傳感器的成像面x軸平行。

面圖像傳感器為單色面圖像傳感器或彩色面圖像傳感器。

直角反射鏡，包括有兩塊相同尺寸的矩形平面鏡，兩塊矩形平面鏡沿一條矩形長邊固定連接成V字形，且兩塊矩形平面鏡之間的夾角為90°；