[發(fā)明專利]織物勾絲分析設(shè)備和織物勾絲分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610135596.5
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105628712B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟想;辛斌杰;張弢;靳世鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 上海立群專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31291
• 代理人: 毛立群

1.一種織物勾絲分析設(shè)備，其特征在于：包括織物運動機(jī)構(gòu)、勾絲機(jī)構(gòu)、攝像機(jī)構(gòu)和與所述攝像機(jī)構(gòu)通信連接的處理機(jī)構(gòu)，其中：

所述織物運動機(jī)構(gòu)包括滾筒，織物繞于所述滾筒上，所述滾筒能夠繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動所述織物旋轉(zhuǎn)，所述勾絲機(jī)構(gòu)能夠?qū)λ隹椢锕唇z，并獲得勾絲表面，所述攝像機(jī)構(gòu)的拍攝范圍覆蓋所述滾筒側(cè)面的至少一個邊沿；

所述攝像機(jī)構(gòu)根據(jù)采集到的所述勾絲表面在所述滾筒側(cè)邊沿的圖像，向所述處理機(jī)構(gòu)發(fā)送圖像信號；所述處理機(jī)構(gòu)根據(jù)所述圖像信號生成所述勾絲表面的三維圖形；

所述勾絲機(jī)構(gòu)包括與所述處理機(jī)構(gòu)通信連接的滾動動力源，電機(jī)與所述滾動動力源傳動連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物勾絲分析設(shè)備，其特征在于：所述勾絲機(jī)構(gòu)包括設(shè)有N個勾絲針的勾絲件以及用于支撐所述勾絲件的勾絲運動組件，所述N為自然數(shù)；

其中，所述勾絲針通過彈簧接在勾絲件的表面上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的織物勾絲分析設(shè)備，其特征在于：勾絲運動組件包括設(shè)于所述滾筒上方的支撐梁以及一端與所述支撐梁連接的拉繩，所述勾絲件與所述拉繩的另一端連接；

所述勾絲件為球形，所述勾絲件自然懸垂時，所述勾絲針與所述織物接觸。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的織物勾絲分析設(shè)備，其特征在于：所述勾絲運動組件包括移動動力源、與所述移動動力源傳動連接的推塊、以及用于引導(dǎo)所述勾絲件的運動方向的導(dǎo)軌；

所述勾絲件安裝于所述推塊的頭部，所述推塊設(shè)于所述導(dǎo)軌上，所述移動動力源能夠通過所述推塊帶動所述勾絲件沿著所述導(dǎo)軌向著靠近或遠(yuǎn)離所述滾筒的方向運動。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的織物勾絲分析設(shè)備，其特征在于：所述推塊的頭部與推塊的尾部通過彈性件相連接，所述勾絲件與所述織物接觸時，所述推塊的頭部凸出所述導(dǎo)軌。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的織物勾絲分析設(shè)備，其特征在于：所述勾絲件為H個，所述H為自然數(shù)，其中，各勾絲件依次可拆卸地安裝于所述推塊的頭部，且這些勾絲件的排布方向與所述滾筒的軸線方向相一致。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物勾絲分析設(shè)備，其特征在于：所述推塊的頭部沿所述滾筒的軸線的方向設(shè)有滑槽，所述勾絲件上設(shè)有與所述滑槽配合的凸棱；

或者，所述推塊的頭部沿所述滾筒的軸線的方向設(shè)有凸棱，所述勾絲件上設(shè)有與所述凸棱配合的滑槽。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物勾絲分析設(shè)備，其特征在于：所述攝像機(jī)構(gòu)包括攝像頭和導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿在長度方向上的延長線與所述滾筒的側(cè)邊沿相切；

所述攝像頭安裝于所述導(dǎo)桿上且所述攝像頭能夠在所述導(dǎo)桿的長度方向上移動；

所述織物勾絲分析設(shè)備還包括背光源，所述背光源正對所述攝像頭設(shè)置，所述滾筒位于所述攝像頭和所述背光源之間。

9.一種織物勾絲分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

將織物繞于滾筒上；

所述滾筒繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動所述織物旋轉(zhuǎn)；

勾絲機(jī)構(gòu)對所述織物勾絲并形成勾絲表面；

攝像機(jī)構(gòu)采集所述勾絲表面在所述滾筒側(cè)邊沿的圖像，并向處理機(jī)構(gòu)發(fā)送圖像信號；

所述處理機(jī)構(gòu)根據(jù)所述圖像信號生成所述勾絲表面的三維圖形；

從所述三維圖形中提取所述織物的特征參數(shù)，并得出測試結(jié)果。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的織物勾絲分析方法，其特征在于，在所述處理機(jī)構(gòu)根據(jù)所述圖像信號生成所述勾絲表面的三維圖形的步驟中，所述處理機(jī)構(gòu)根據(jù)所述圖像信號利用以下三種計算方法中的任意一種得出所述攝像機(jī)構(gòu)所采集的每一幀圖像的勾絲表面的高度坐標(biāo)，并根據(jù)所述高度坐標(biāo)生成所述三維圖形；

第一種計算方法，包含直方圖分析、圖象分割、高度提取步驟，其中：

直方圖分析：

設(shè)待測織物在所述滾筒側(cè)邊沿的圖像滿足f(x,y),f(x,y)∈[0,255]，它的直方圖為h(i),i∈[0,255]，分別獲取所述圖像的灰度分布，并通過最小二乘法，擬合得到兩個分布的均值和方差：(u₁,σ₁),(u₂,σ₂)；

圖象分割：設(shè)定閾值t滿足：對t進(jìn)行二值化處理，得到：

高度提取：由于所述圖象中象素值為0的區(qū)域為待測織物，掃描所述圖象并得到象素為255的區(qū)域和象素為0的區(qū)域的邊界輪廓線，確定所述邊界輪廓線上每一點的坐標(biāo)，其中沿垂直邊界方向的坐標(biāo)即為高度坐標(biāo)；

所述各式中，x為像素點的橫坐標(biāo)、y為像素點的縱坐標(biāo)、f(x,y)為像素點的值、h(i)為像素點值為i的像素數(shù)、t為閾值，λ為經(jīng)驗系數(shù)、u₁為背景的灰度分布均值，u₂為待測織物的灰度分布均值，σ₁為背景的灰度分布方差；σ₂為待測織物的灰度分布方差；

第二種計算方法，包含邊緣檢測和高度提取步驟，其中：

邊緣檢測：利用Marr邊緣檢測方法，Sobel算子,Robert算子或拉普拉斯算子檢測出圖像的邊界輪廓線；

高度提取：掃描圖象，根據(jù)檢測出來的所述邊界輪廓線，確定邊界輪廓線上每一點的坐標(biāo)，其中沿垂直邊界方向的坐標(biāo)為高度坐標(biāo)；

第三種計算方法，包含諾頓變換和高度提取步驟，其中：

諾頓變換：根據(jù)所述圖象在垂直方向的投影求和，得到所述圖象在垂直方向上的灰度分布；

高度提取：將所述灰度除以預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，得到高度坐標(biāo)。