基於機器視覺的滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級評定方法

2023-05-17 16:02:01 1

專利名稱：基於機器視覺的滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級評定方法
技術領域：
本發明涉及一種基於機器視覺的滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級評定方法，採用該方法可以準確計算出按照《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》試驗內容規定的織物易去汙等級，以評價滾筒式洗衣機的去汙能力。該發明提出的方法相比於採用易去汙等級評級卡評定滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級更加客觀、 準確，能有效減少測試誤差。
背景技術：
洗滌易去汙等級評定是洗衣機去汙能力重要的評價手段，洗衣機廠商按照《AATCC Test Methodl30-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》規定試驗方法和易去汙等級評級卡對沾汙試樣進行洗滌，對洗滌後的試樣進行易去汙等級評價，進而評價洗衣機的去汙能力。在《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method))易去汙等級評價樣照中，汙漬分為五個等級，分別為Gl到G5級。其中，Gl級為汙漬最嚴重等級，G5為沒有油汙汙染的試樣等級。採用《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》樣照進行人工評價帶有較大的主觀性，不同測評人員之間存在明顯差異。該發明提出的方法相比於採用易去汙等級評級卡評定織物易去汙等級更加客觀、準確，能有效減少測試誤差。

發明內容
本發明涉及一種基於機器視覺的滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級評定方法，實現同一條件下滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級的精細客觀評定。基於機器視覺的滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級評定方法將通過硬體部分和軟體部分協作實現，硬體部分應可以實現沾汙織物試樣圖像的高精度獲取，軟體部分可以現實圖像的獲取、保存、裁剪，以及圖像的灰度特徵統計和易去汙等級評定。在該方法中，首先計算出《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method》所提供的易去汙5等級樣照圖像的灰度特徵差分曲線，由差分曲線中的最大值和最小值位置確定汙漬的中心區域。計算汙漬中心區域的灰度統計值，並採用曲線擬合方法計算出各易去汙等級的灰度統計值和易去汙等級之間的等級評定函數。然後，按照《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》製作油汙汙染布試樣，並對汙染布試樣採用家用滾筒式洗衣機洗滌。對洗滌後的試樣晾乾，並採集試樣圖像，由試樣圖像的灰度統計特徵差分曲線確定的汙漬的中心區域。計算洗滌後試樣的汙漬中心區域的灰度特徵值，並代入等級評定函數，計算試樣易去汙等級。 避免人工測量的誤差。硬體部分應可以實現沾汙織物試樣及試樣洗滌後圖像的高精度獲取，它主要由工業視頻套件(1)、光源O)、數據傳輸導線(3)、計算機主機0)、顯示器(5)、光源控制器 (6)、以及試樣放置、工業視頻套件和光源安裝用的試樣臺(7)。工業視頻套件(1)由面陣彩色CCD相機、數據傳輸線和採集卡組成，是沾汙織物試樣及試樣洗滌後圖像採集的關鍵器件。其中，面陣CCD解析度為2048X2048像素。光源( 和光源控制器(6)配合使用，滿足沾汙織物試樣及試樣洗滌後圖像採集時，試樣表面亮度要求。光源控制器(6)可以調節光源的亮度。其中，光源( 應為LED條形光源，成對使用，光源長度為60釐米，單個光源內LED排數為6排。軟體部分是一種電腦程式，可以與硬體部分配合使用，獲取試樣圖像，並計算出沾汙織物試樣洗滌後易去汙等級。


在附圖中示意性地給出了本發明技術實施方式的主要示例，其中， 1，《AATCC Test Method 130-2000 Soil Release =Oily Stain Release Method))易去汙等級評價樣照；圖2，採用滾筒式洗衣機對沾汙織物試樣進行1到5次洗滌之後圖像；圖3，硬體機構部分組成示意圖；圖4，軟體部分主要功能示意圖。
具體實施例方式首先計算《AATCCTest Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》所提供的易去汙5等級樣照圖像(如圖1所示)的灰度特徵差分曲線，由差分曲線中的最大值和最小值位置確定汙漬的中心區域。計算汙漬中心區域的灰度統計值，並採用曲線擬合方法計算出各易去汙等級的灰度統計值和易去汙等級之間的等級評定函數。當以汙漬中心區域的平均亮度值作為灰度統計特徵值與灰度等級之間進行函數擬合時，可得到公式(1)Y = 9. 8870X-4. 3217(1)在公式(1)中，X為汙漬中心區域的平均亮度值，Y為沾汙織物試樣的易去汙等級。 在對洗滌後的沾汙試樣進行易去汙等級計算過程中Y值可能為小數值，在程序中對Y值保留一位小數。如果小數位數值小於0. 4捨去，保留整數位；大於0. 6的整數位進1，小數位數值在0. 4和0. 6之間時取為0. 5，即採用公式(1)進行等級評定時允許有0. 5級、1. 5級、 2. 5級、3. 5級和4. 5級。按照《AATCCTest Method 130-2000 Soil Release :0ily Stain Release Method》要求製作沾汙織物試樣，確定洗滌測試條件，制定試驗測試方案。其中，每塊沾汙織物試樣在洗滌前都採用圖3所示機器視覺系統拍照。沾汙織物試樣在每次洗滌後後自然晾乾，並採用熨鬥燙平後採用圖3所示機器視覺系統再次拍照。對拍照後的圖像計算其亮度差分曲線，由差分曲線中的最大值和最小值位置確定汙漬的中心區域。計算汙漬中心區域的亮度平均值代入公式(1)計算試樣的易去汙等級。在測試方案中，選擇家用滾筒式洗衣機，洗滌時間12分鐘，溫度為30度，同一規格沾汙試樣塊數為2塊，負載類型參見《AATCC Test Method 130-2000Soil Release =Oily Stain Release Method》中的第8部分。根據《AATCC Test Method 130_2000Soil Release Oily Stain Release Method》的第6、7和8部分確定試樣規格、沾汙方法和洗滌方法。圖 2所示圖像分別是同一規格的沾汙織物試樣採用某品牌家用滾筒式洗衣機洗滌1至5次後易去汙效果，其中左下角數據為每次洗滌後該滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級。採用滾筒式洗衣機對圖2所示試樣進行1到5此洗滌後，以人工方法評定和基於該發明的機器視覺方法評定的該洗衣機的洗滌易去汙等級如表1所示。
表1滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級
權利要求
1.一種基於機器視覺的滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級評定方法將通過硬體部分和軟體部分協作實現，硬體部分應可以實現沾汙織物試樣和沾汙織物試樣洗滌後圖像的高精度獲取，它主要由工業視頻套件(1)、光源O)、數據傳輸導線(3)、計算機主機0)、顯示器 (5)、光源控制器(6)、以及試樣放置、工業視頻套件和光源安裝用的試樣臺(7)。軟體部分可以現實圖像的獲取、保存、裁剪，以及圖像的紋理特徵提取和滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級評定參數的計算。
2.根據權利要求1，工業視頻套件(1)應至少包括面陣彩色C⑶相機、數據傳輸線和採集卡。其中，面陣C⑶解析度不小於2048X2048像素。
3.根據權利要求1，光源( 和光源控制器C3)配合使用，應滿足洗滌磨損布試樣圖像採集時，試樣表面亮度要求。光源控制器(6)應可以調節光源的亮度。其中，光源( 應為 LED條形光源，成對使用，光源長度不小於50釐米，單個光源內LED不少於4排。
4.根據權利要求1，計算機主機(4)應配有工業視頻套件圖像採集卡插槽或接口，至少可以通過VGA接口、DVI接口、USB接口、1394接口或PCI插槽、PCI-E插槽、ISA插槽、AGP 插槽中的一種方式將圖像採集卡與計算機主板相連接，實現圖像的採集和顯示。
5.根據權利要求1和權利要求4，工業視頻套件(1)和計算機主機(4)應與顯示器(5) 通過數據傳輸導線C3)相互連接，其中，顯示器( 應為彩色顯示器，能顯示RGB彩色圖像。
6.根據權利要求1和權利要求5，在硬體系統中，至少有兩根數據傳輸導線0)，可以分別實現圖像從工業視頻套件(1)到計算機主機，和圖像信息從計算機主機(4)到顯示器 (5)的傳輸。
7.根據權利要求1，硬體部分應包括試樣臺(7)，其可以用於安裝工業視頻套件(1)和光源O)，以及放置需要拍照的沾汙織物及其洗滌後試樣。其中，放置試樣部分的試樣臺為正方形，尺寸應不小試樣面積的3倍。
全文摘要
本發明涉及一種基於機器視覺的滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級評定方法，首先計算《AATCC Test Method 130-2000 Soil ReleaseOily Stain Release Method》所提供的易去汙5等級樣照圖像的灰度特徵差分曲線，由差分曲線中的最大值和最小值位置確定汙漬的中心區域。計算汙漬中心區域的灰度統計值，並採用曲線擬合方法計算出各易去汙等級的灰度統計值和易去汙等級之間的等級評定函數。然後，按照《AATCC Test Method 130-2000 Soil ReleaseOily Stain Release Method》製作油汙汙染布試樣，並對汙染布試樣採用家用滾筒式洗衣機洗滌。對洗滌後的試樣晾乾，並採集試樣圖像，由試樣圖像的灰度統計特徵差分曲線確定的汙漬的中心區域。計算洗滌後試樣的汙漬中心區域的灰度特徵值，並代入等級評定函數，計算滾筒式洗衣機洗滌易去汙等級。
文檔編號G01M99/00GK102519745SQ201110407210
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月9日
發明者劉建立, 沈菁, 高衛東 申請人:江南大學