[發明專利]一種基于機器視覺的襪品編織紋理在線檢測裝置和方法

有效

• 申請號: 201510035610.X
• 申請日: 2015-01-24
• 公開（公告）號: CN104535573B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 伍先達;王劍;吳斌;邢武;賈偉;胡戎翔;徐駿;高鋒;龍飛
• 申請（專利權）人: 安徽索科機電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

1.一種基于機器視覺的襪品編織紋理在線檢測裝置，包括工控機，其特征在于：還包括成像定位機構和圖像采集單元，所述成像定位機構安裝在進行襪品裁剪的襪品裁剪機上，所述圖像采集單元安裝于成像定位機構上，且圖像采集單元懸于襪品裁剪機上被測襪品上方，圖像采集單元通過數據線連接至工控機輸入端，工控機輸出端與襪品裁剪機控制系統連接；所述成像定位機構調節圖像采集單元的前后位置和旋轉角度、左右位置和旋轉角度、上下位置，所述工控機實時快速接收和處理圖像采集單元拍攝的被測襪品圖像，并將處理指令立即輸出給襪品裁剪機控制系統，由襪品裁剪機控制系統執行裁剪到位停止指令；

所述成像定位機構包括支架底座、中心軸線沿前后水平方向設置的前后調節桿、中心軸線沿左右水平方向設置的左右調節桿、調節桿座、左右座、相機座；

所述支架底座水平固定連接在襪品裁剪機上，支架底座上通過前后座螺釘固定安裝有前后座，所述前后調節桿一端安裝在前后座中，前后座中沿垂直于前后調節桿中心軸線方向向前后調節桿中螺入有前后桿螺釘；

所述調節桿座上部開有中心軸線沿前后方向設置的通孔，調節桿座下部開有中心軸線沿左右方向設置的通孔，且調節桿座上部通孔與下部通孔呈空間交錯垂直，調節桿座上部通過沿前后方向設置的通孔安裝于前后調節桿上，且調節桿座通過上部沿前后方向設置的通孔可與前后調節桿相對轉動和滑動配合，調節桿座中沿垂直于前后調節桿中心軸線方向向前后調節桿中螺入有前后調節螺釘，調節桿座下部通過沿左右方向設置的通孔安裝于左右調節桿上，且調節桿座通過下部沿左右方向設置的通孔可與左右調節桿相對轉動和滑動配合，調節桿座中沿垂直于左右調節桿中心軸線方向向左右調節桿中螺入有左右調節螺釘；

所述左右座安裝在左右調節桿一端，左右座中沿垂直于左右調節桿中心軸線方向向左右調節桿中螺入有左右桿螺釘；

所述相機座通過左右座螺釘安裝在左右座上，相機座中沿豎直方向開有相機升降槽，所述圖像采集單元通過螺入相機升降槽中的螺釘安裝在相機座上；

通過旋松前后調節螺釘可以使調節桿座在前后調節桿上前后滑動和旋轉，通過旋松左右調節螺釘可以使左右調節桿在調節桿座中左右滑動和旋轉，通過旋松相機升降槽中的螺釘可以使圖像采集單元在相機座上上下升降，從而調節圖像采集單元前后位置和轉動角度、左右位置和轉動角度、上下位置；

所述圖像采集單元包括有中心軸線豎直設置且呈環形的光源座，光源座頂部豎向垂直連接有一對相互對稱的支耳，每個支耳中分別沿豎直方向開有光源座腰形孔，光源座底部內圈通過光源螺釘安裝有呈中心對稱形狀并帶有中間通孔的光源，還包括有工業相機，工業相機設置在兩支耳之間，工業相機兩側分別通過螺入支耳中光源座腰形孔的相機螺釘與對應側支耳連接，利用光源座腰形孔可以在豎直方向調節光源與工業相機的距離，工業相機的鏡頭豎直向下穿過光源座，工業相機通過螺入相機升降槽中的螺釘安裝在相機座上。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的襪品編織紋理在線檢測裝置，其特征在于：所述數據線的接口形式為USB接口、或1394接口、或GigE接口、或CameraLink接口。

3.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的襪品編織紋理在線檢測裝置，其特征在于：所述光源為環形光源或帶有中間孔的方形光源。

4.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的襪品編織紋理在線檢測裝置，其特征在于：所述光源座上開有支耳之間空隙，支耳中還開有光源座孔，通過支耳之間空隙以及光源座孔的空間可以手動調節工業相機鏡頭焦距和光圈。

5.一種基于權利要求1所述在線檢測裝置的襪品編織紋理在線檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)、根據被測襪品的位置，通過調節成像定位機構使圖像采集單元能夠對被測襪品成像，通過調整光源與工業相機的距離以及工業相機鏡頭的焦距和光圈，使圖像采集單元能夠對被測襪品清晰成像；

(2)、工業相機參數、濾波器參數和算法參數初始化；

(3)、工控機從工業相機拍攝被測襪品的數字圖像中讀取最新一幀圖像；

(4)、在工控機內采用邊緣檢測濾波器的方法對最新一幀數字圖像的進行處理，識別出裁剪定位分界線；對最新一幀數字圖像的處理方法如下：

(a)、將最新一幀數字圖像與邊緣和紋理檢測濾波器進行卷積處理，所述的邊緣和紋理檢測濾波器為Gabor濾波器，其描述如下：

其中，μ是正弦波的頻率，θ是Gabor濾波器的方向，σ是高斯方程的標準差，x是Gabor核的寬度大小，y是Gabor核的高度大?。?/p>

(b)、針對步驟(a)得到的數字圖像，對裁剪定位分界線方向的像素列灰度值遍歷求和，計算求和最大值；判斷求和最大值是否大于設定求和閾值，若小于，重新讀取最新一幀圖像；若大于，記錄像素列j位置；并計算像素列j灰度和與間隔像素點數n(n>0)的像素列j-n(j>n)灰度和差分值；

(c)、判斷差分值是否大于設定差分閥值，若小于，重新讀取最新一幀圖像，若大于，確定當前幀圖像對應裁剪定位分界線，發出裁剪到位停止指令；

(5)、當識別裁剪定位分界線后，立即由工控機將實時處理指令輸出給襪品裁剪機控制系統。