基於機器視覺的電動洗衣機洗滌作用強度指數測定方法
2023-11-07 02:31:12
專利名稱：基於機器視覺的電動洗衣機洗滌作用強度指數測定方法
技術領域：
本發明涉及一種基於機器視覺的洗衣機洗滌作用強度指數方法，採用該方法可以準確計算出《AS/NZS2040. 1 :2005 Performance of household electrical appliances-Clothes washing machines Part 1 :Methods for measuring performance, energy and water consumption》中附錄G規定的洗滌後的不規則形狀的織物磨損布的面積，進而計算出洗滌作用強度指數。該發明提出的方法相比於洗衣機製造商普遍採用的人工測量方法更加客觀、準確，能有效減少測試誤差。
背景技術：
洗衣機洗滌作用強度指數是通過一種加速磨損測試來測定洗衣機對織物的清洗作用強度的性能評價方法，其評價指標洗滌作用強度指數可以反映洗滌過程對織物的磨損情況。因此，洗衣機洗滌作用強度指數是洗衣機製造商在對洗衣機性能評價時必不可少的測試指標。現有的測試方法是按照《AS/NZS2040. 1 :2005 Performance of household electrical appliances-Clothes washing machines Part 1 :Methods for measuring performance, energy and water consumption》中附錄G規定的方法計算破損邊剪除後的磨損布試樣的面積相對其初始面積的減少比率作為洗滌作用強度指數。其中，磨損布初始試樣長度和寬度都為10釐米，是一個規則的正方形。而洗滌後，試樣邊緣脫落，並經修剪後試樣形狀可能會變為不規則。因此，不規則形狀試樣面積計算成為計算洗滌作用強度指數的難題。該發明採用機器視覺的方法，通過圖像分割可以精確計算出洗滌後磨損布試樣的面積，避免人工測量的誤差。
發明內容
本發明涉及一種基於機器視覺的洗衣機洗滌作用強度指數測定方法，實現織物洗滌過程中洗滌作用強度的精細客觀評價。基於機器視覺的洗衣機洗滌作用強度指數測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磨損布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，以及圖像的分割和洗滌作用強度指數的計算。在該方法中，分別對磨損布洗滌前後進行拍照，計算洗滌前後磨損布試樣圖像中磨損布面積的大小，進而計算出面積變化率，即洗滌作用強度指數做為參數評價洗滌磨損嚴重性。 該方法克服了在洗滌後磨損布形狀不規則情況下，採用人工方法對磨損布試樣測量尺寸帶來的誤差和無法準確計算面積的難題。硬體部分應可以實現磨損布試樣圖像的高精度獲取，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，是磨損布圖像採集的關鍵器件。其中，面陣CXD解析度為2048X2048像素。光源( 和光源控制器(6)配合使用，滿足磨損布試樣圖像採集時，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，計算洗滌前後磨損布試樣圖像中磨損布面積的大小，計算出面積變化率，即洗滌作用強度指數做為參數評價洗滌作用強度。在軟體部分中，洗滌磨損布圖像分析功能可以通過程序開發環境實現，例如 MATLAB、Microsoft Visual C++、Microsoft Visual Basic 和 Delphi 的編程實現，也可以通過專用的數字圖像處理軟體進行二次開發實現。
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，圖1，洗滌後磨損布試樣圖像；圖2，洗滌後磨損布試樣分割後圖像；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。
具體實施例方式按照《AS/NZS 2040.1:2005 Performance of household electrical appliances-Clothes washing machines Partl :Methods for measuring performance, energy and water consumption》附錄A、B、C中要求確定洗滌測試條件和材料規格要求， 制定試驗測試方案。其中，每塊磨損布在洗滌前都採用圖3所示機器視覺系統拍照。磨損布試樣洗滌後自然晾乾，並採用熨鬥燙平後採用圖3所示機器視覺系統拍照。假設洗滌前磨損布為理想模型，初始試樣長度和寬度都為10釐米，是一個正方形，其面積為10000平方毫米。對洗滌前磨損布試樣採集圖像，並進行分割。假設試樣區域像素灰度值為1，非試樣區域像素灰度值為0。則可以計算分割後圖像中像素值為1的像素點個數作為磨損布洗滌前面積Atlt5假設洗滌後試樣，經分割後如圖2所示，計算分割後圖像中試樣區域內所包含數值為1的像素個數為A1，則洗滌後磨損布試樣面積可以用A1表示。則洗滌作用強度指數η 可以表示為公式(1)
權利要求
1.一種基於機器視覺的電動洗衣機洗滌作用強度指數測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磨損布試樣圖像的高精度獲取，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，以及圖像的分割和洗滌作用強度指數的計算。
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洗滌磨損布試樣。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電動洗衣機洗滌作用強度指數的測定方法，實現織物洗滌過程中洗滌作用強度的精細客觀評價。基於機器視覺的洗衣機洗滌作用強度指數的測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磨損布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，以及圖像的分割和洗滌作用強度指數的測定參數的計算。在該方法中，分別對磨損布洗滌前後進行拍照，計算洗滌前後磨損布試樣圖像中磨損布面積的大小，計算出面積變化率，即洗滌作用強度指數，以評價因洗滌造成的織物磨損。該方法克服了在洗滌後磨損布形狀不規則情況下，採用人工方法對磨損布試樣測量尺寸帶來的誤差和無法準確計算面積的難題。
文檔編號G01B11/28GK102494915SQ20111040721
公開日2012年6月13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, 王蕾, 王鴻博, 高衛東 申請人:江南大學