[發(fā)明專利]一種基于機器視覺的面料表面缺陷檢測和標記方法

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• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN106918600A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 管人寶
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇博虜智能科技有限公司
• 主分類號: G01N21/898
• 分類號: G01N21/898;G01N21/88
• 代理公司: 北京匯捷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11531
• 代理人: 李宏偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表面缺陷檢測和標記方法，該表面缺陷檢測和標記方法基于機器視覺，可對運行的面料進行檢測。

背景技術(shù)

近年來，在紡織產(chǎn)品生產(chǎn)中，對產(chǎn)品質(zhì)量的控制得到了越來越多的關(guān)注，尤其是對面料質(zhì)量的檢測。布面缺陷是影響面料質(zhì)量的主要因素，受到面料本身質(zhì)地以及紡織工藝過程的影響。面料本身質(zhì)地較差或者不合適的紡織工藝將會導(dǎo)致面料表面產(chǎn)生缺陷，如孔洞、稀密、跳花、結(jié)頭、斷紗、缺紗、異物、臟污等缺陷。由于濕度、溫度等客觀環(huán)境的變化，編織機可能會受到影響從而導(dǎo)致編制出的面料紋理不規(guī)則從而產(chǎn)生缺陷，編織過程中的各個環(huán)節(jié)的細小變化都可能會導(dǎo)致各種各樣的缺陷。

隨著工業(yè)4.0時代的快速向前推進，制造業(yè)會邁向一個全新的時代，很多傳統(tǒng)行業(yè)都面臨著如何向智能化與自動化生產(chǎn)制造方向轉(zhuǎn)變的問題，企業(yè)需要進行技術(shù)革新，以達到自身的長遠可持續(xù)發(fā)展。紡織類面料行業(yè)面臨著同樣的問題，尤其在面料質(zhì)量檢測方面，過去企業(yè)采用的是人工檢驗的方式，靠工人的眼睛去看面料上的缺陷。人工檢驗的方式弊端很多，主觀性大，易疲勞，效率低，速度慢(低于10米/分鐘)。另外國內(nèi)勞動力相對不足、人工成本持續(xù)高漲、高級技工嚴重缺乏等諸多問題的呈現(xiàn)，今后企業(yè)所面臨的用工難和人工成本高的問題也會越來越突出。

機器視覺技術(shù)在本世紀初引入我國，早期只在高端生產(chǎn)制造領(lǐng)域比如印鈔、半導(dǎo)體等行業(yè)應(yīng)用，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和設(shè)備的價格降低，這項技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)，極大地促進著傳統(tǒng)的以人為主的制造業(yè)朝著自動化和智能化的方向發(fā)展。機器視覺圖像檢測技術(shù)用于產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗，具有如下優(yōu)勢：100％全檢，永不疲勞，檢測標準嚴格統(tǒng)一，不同產(chǎn)品可以實現(xiàn)差異化檢測，高速高效，同時可以建立數(shù)字化的質(zhì)量標準體系等。和人工檢驗相比的一個劣勢是工藝成熟度相對人工檢驗要低，畢竟是個新技術(shù)，需要根據(jù)所應(yīng)用行業(yè)的工藝要求進行完善，最終實現(xiàn)無縫地嵌入到現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中去。

然，將機器視覺技術(shù)應(yīng)用于面料的檢測上還存在一定的困難，面料是在線運行的，面料在運行時如何確保機器的檢測始終穩(wěn)定，檢測結(jié)果準確度如何保證，另外對于面料上有周期性的圖案時，其缺陷的檢測更加困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于機器視覺的面料表面缺陷檢測和標記方法，該檢測和標記方法可對在線運行的面料進行檢測并對有缺陷的部位進行標記，從而提高了面料缺陷檢測的效率，也提高了缺陷檢測的穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于機器視覺的面料表面缺陷檢測和標記方法，包括以下步驟：

A、利用建模模塊建立當(dāng)前待檢面料的標準模板，該建模模塊通過圖像采集模塊對運行的當(dāng)前待檢面料的無表面缺陷區(qū)域段進行逐行拍照形成行圖像；圖像采集模塊將設(shè)定行數(shù)的行圖像合成標準樣本圖像，建模模塊再對標準樣本圖像進行處理限定檢測邊界并設(shè)定缺陷判定的灰度閾值后保存；

B、利用圖像采集模塊對運行的當(dāng)前待檢面料進行逐行拍照形成了包含位置信息的行圖像，并將與標準模板相同行數(shù)的行圖像合成為一張張待檢圖像；

C、利用預(yù)處理模塊對每張待檢圖像進行預(yù)處理得到最終待檢圖像，每張最終待檢圖像的檢測邊界與標準樣本圖像的檢測邊界一致；

D、利用缺陷檢測模塊將最終待檢圖像逐張與標準樣本圖像進行一一對比，根據(jù)最終待檢圖像與標準樣本圖像之間的灰度差異值來判斷該張最終待檢圖像上是否存在缺陷，其中，當(dāng)該灰度差異值超過設(shè)定檢測參數(shù)的閾值時，表明該最終待檢圖像中存在表面缺陷，并將該具有表面缺陷的最終待檢圖像和位置信息輸出給缺陷記錄和統(tǒng)計模塊儲存；當(dāng)該灰度差異值小于設(shè)定檢測參數(shù)的閾值時，表明該最終待檢圖像無表面缺陷；

E、根據(jù)缺陷檢測模塊的檢測結(jié)果，利用貼標控制模塊控制貼標機對有表面缺陷的最終待檢圖像所對應(yīng)的的面料區(qū)域邊緣進行貼標。

優(yōu)選的，當(dāng)面料為無圖案的面料時，步驟A中建模模塊只進行左右檢測邊界限定：即將標準樣本圖像的左右兩側(cè)非面料區(qū)域、左右兩側(cè)的面料邊緣裁剪后完成檢測邊界的限定；當(dāng)面料為有周期性變化圖案的面料時，步驟A中建模模塊先進行上述的左右檢測邊界限定，再沿輸送方向進行前后檢測邊界限定，該前后檢測邊界限定的方式為：建模時圖像采集模塊采集至少兩張標準樣本圖像，將至少兩張標準樣本圖像合成形成一張包含重復(fù)圖案的合成樣本圖像，分析合成樣本圖像中的像素點并裁剪出只包含一個重復(fù)圖案單元的圖像作為模板的標準樣本圖像。