[發明專利]一種基于機器視覺的筒紗管質量檢測的方法

在審

• 申請號: 201710309344.4
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107102009A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 撒繼銘;孫曉雙;李杭;蔡碩;張佳慧
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N21/952
• 分類號: G01N21/952
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 鐘鋒,李丹

技術領域

本發明涉及質量檢測技術，尤其涉及一種基于機器視覺的筒紗管質量檢測的方法。

背景技術

染色過程中必不可少的筒紗管對筒紗印染的質量有著重要影響。筒紗管質量選取不當，容易造成筒紗存在色差、染花等缺陷，也會造成絡筒機不正常使用，降低設備的使用壽命。目前國內紡織企業基本采用人工分揀方式進行合格染色管的選擇，主要存在以下弊端：第一，

效率低下、主觀性強導致質檢標準不統一、準確性降低；第二，隨著經濟快速發展，勞力成本急劇增加。為提高筒紗印染質量，增加企業效益，搶占紡織市場，實現快速、高效的筒紗管質量檢測是紡織企業十分關心的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種基于機器視覺的筒紗管質量檢測的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于機器視覺的筒紗管質量檢測的方法，包括以下步驟：

(1)圖像采集分2個工位，生產線機械臂控制著筒紗管，置于相機鏡頭前，此為工位1。在工位1處實時采集筒紗管正面圖像；

(2)對采集的圖像進行分析，在工位1檢1階段判斷所述的圖像是否存在筒紗管端面多切或少切的缺陷；

(3)如果所述的圖像存在端面多切或少切的缺陷，則給出報警信號，轉入步驟(1)；否則轉入步驟(4)；

(4)工位1底端的旋轉支架上升，機械臂將筒紗管置于支架上，然后機械臂撤離，此時稱為工位2。在工位2進行筒紗管正面圖像再次采集，同時在工位2檢2階段根據采集的圖像對筒紗管直徑進行測量；

(5)如果所述的圖像存在直徑不合格情況，則給出報警信號，繼續步驟(1)；否則轉入步驟(6)；

(6)在工位2檢2階段對筒紗管端面平滑度進行檢測；

(7)如果所述的圖像端面平滑度不符合要求，則給出報警信號，繼續步驟(1)；否則轉入步驟(8)；

(8)在工位2檢2階段對筒紗管管壁進行毛刺檢測；

(9)如果所述的圖像存在毛刺，則給出報警信號，繼續步驟(1)；否則轉入步驟(10)；

(10)如果所述的圖像不存在毛刺，則認為筒紗管檢測初步合格；

(11)如果所述的圖片完成了毛刺的檢測，那么判斷是否接收到小孔抽檢信號。若接收到小孔抽檢信號，則在工位2再次采集打孔后的筒紗管圖像進行小孔均勻度判別，此檢測階段被劃分為工位2檢3階段；如果所述圖片存在小孔不均勻現象，則給出報警信號，返回步驟(1)；如果所述圖片小孔檢測合格或沒有接收到小孔抽檢信號，也返回步驟(1)。

按上述方案，所述步驟(2)中對采集的圖像進行分析，具體如下：

(2.1)將所述的圖像轉換為數字圖像；

(2.2)將所述的數字圖像進行自動閾值分割：

將所述的基于自動閾值分割后的圖像端面邊緣與基準邊緣線進行對比；

若所述的分割圖像中基準邊緣線外側即遠離筒紗管的區域存在灰度級等于255的像素且像素個數超過設定閾值，則判定所述的筒紗管存在少切缺陷；

若所述的分割圖像中基準邊緣線內側即筒紗管內的區域存在灰度級為0的像素且像素個數超過設定閾值，則判定所述的筒紗管存在多切缺陷。

按上述方案，步驟(4)對在工位2實時獲取筒紗管圖像可具體為：

(1)環形LED燈正面照射筒紗管成像；

(2)光電旋轉編碼器控制拍攝角度，每旋轉90度拍攝一次；

(3)工業相機配合光電旋轉編碼器，每旋轉90度后，采集一次筒紗管圖片數據。

按上述方案，步驟(4)對所述的圖像進行工位2檢2階段直徑的測量，具體分析如下：

(4.1)找出所述的分割后圖像管壁上下邊界對應的突出極點；

(4.2)計算上下對應極點的距離與標準直徑進行對比，判斷直徑是否達標。

按上述方案，步驟(6)在工位2檢2階段判斷所述的圖像端面是否平滑，具體分析如下：

針對所述的分割圖像，找出筒紗管端面的邊緣，針對端面采用基于窗滑動策略在窗體內判斷是否存在不平滑邊緣：以所述分割圖像端面邊緣為基準線，判斷基準線內側一定距離區域內筒紗管管壁像素灰度級異常情況，統計灰度異常像素點，若異常像素點個數超過一定閾值則判定所述的筒紗管圖像存在切口不齊，端面不平滑缺陷表明所述的筒紗管圖像端面平滑檢測不合格。

按上述方案，步驟(8)在工位2檢2階段檢測毛刺缺陷通過窗滑動策略檢測窗體內邊緣平整度實現毛刺的檢測。