[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

本發明公開了一種基于機器視覺的襪品編織紋理在線檢測裝置和方法，屬于機器視覺在線檢測領域，它是在襪品裁剪機上安裝一套由工控機、成像定位機構和圖像采集單元組成的襪品編織紋理在線檢測裝置，工控機內嵌了具有表征人類視覺特征的襪品編織紋理頻率和方向識別算法，識別精度為±2mm。本發明解決了人工裁剪勞動強度大、效率低、成本高等問題，提高了襪品生產企業的工業自動化水平。

技術領域

本發明涉及機器視覺在線檢測領域，具體是一種基于機器視覺的襪品編織紋理在線檢測裝置和方法。

背景技術

襪品在生產加工過程中，經常需要由人工手動或機器自動方式沿一定方向裁剪至特定位置。根據襪品的生產工藝要求，裁剪定位的精度很大程度決定了襪品的產品質量，一般襪企要求襪品的裁剪定位精度控制在±3mm左右。

依據人眼感觀，對于裁剪定位分界線紋理對比度明顯的襪品，現在一般采用機器自動化裁剪，這類襪品，其裁剪定位分界線兩邊的編織紋理密度有較大差異，雖然由于襪品類型不一，其編制紋理密度也存在一定差異，但可借助靈敏度可調式光電傳感器對裁剪定位分界線兩邊反光強度的接收強弱來判斷是否裁剪到達定位位置，并以此作為襪品裁剪機的裁剪定位指令，達到對不同襪型的裁剪定位分界線的準確可靠識別；對于裁剪定位分界線紋理對比度不明顯的襪品，諸如棉襪和厚款連褲襪等，這些襪品在秋冬季有很大的產銷量，其裁剪定位分界線兩邊的編制紋理密度比較接近，但兩邊編織紋理有一定差別。借助靈敏度可調式光電傳感器無法實現對裁剪定位分界線兩邊的識別，也就無法判斷裁剪定位位置。此時，只能通過人工裁剪方式，依靠工人人眼識別裁剪定位分界線兩邊編織紋理，通過手動剪裁至裁剪定位分界線。由于裁剪定位分界線編制紋理不明顯且人工裁剪重復勞動頻次高，工人易疲勞，精度難以控制。相對于機器自動化裁剪方式，這種人工方式不僅效率低，而且成本高。

由于裁剪定位分界線紋理對比度不明顯的襪品，無法通過光電傳感器識別裁剪定位位置，導致襪品裁剪機的使用受到了較大的限制。當前，也有系統集成商利用日本歐姆龍、基恩士，美國康耐視等國際傳感器供應商的圖像傳感器來識別這類襪品的裁剪定位分界線紋理，但由于識別率低，誤檢和漏檢率高，無法實用化。目前，國內外尚無成熟的基于機器視覺的襪品編織紋理在線檢測裝置。

文獻檢索發現在紡織工業中，機器視覺已經應用與織物的瑕疵檢測等方面，2004年劉曙光等人撰文指出機器視覺在紡織檢測中的應用，在那時，主要以離線檢測為主，在線檢測還非常少，[參考文獻：劉曙光，屈萍鴿，費佩燕，“機器視覺在紡織檢測中的應用，”紡織學報，vol.24,no.6,pp.597-599,2004]。鄒超等人對基于機器視覺的織物疵點檢測進行了綜述[參考文獻：鄒超，汪秉文，孫志剛，“基于機器視覺的織物疵點檢測方法綜述，”天津工業大學學報，vol.28,no.2,pp.78-85,2009]。李文羽等人對近幾年的織物疵點檢測研究進展進行了綜述[參考文獻：李文羽，程隆棣，“基于機器視覺和圖像處理的織物疵點檢測研究新進展，”紡織學報，vol.35,no.3,pp.158-164,2014]。李冠志等人對基于機器視覺的織物瑕疵實時自動檢測平臺進行了研究[參考文獻：李冠志，“基于機器視覺的織物瑕疵實時自動檢測平臺研究”，東華大學碩士論文，2013]。代新等人對基于機器視覺的網孔織物表面質量檢測系統進行了研究[參考文獻:代新，“基于機器視覺的網孔織物表面質量檢測系統研究，”湖北工業大學碩士論文，2011]?？傮w來看，機器視覺在紡織物的檢測中已經有較多的應用。但尚未發現面向襪品編織紋理機器視覺檢測的相關研究。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于機器視覺的襪品編織紋理在線檢測裝置和方法，其原理是利用光學成像技術和快速圖像采集技術實時獲取襪品編織紋理的動態數字圖像，通過工控機內嵌的襪品編織紋理檢測算法的分析處理，實現對襪品裁剪特定位置的快速識別定位，從而取代人工目測裁剪方式，大幅度提高了生產效率。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：