一種紡織疵布檢測攝像頭及其檢測系統的製作方法

2023-10-07 11:13:19 2

專利名稱：一種紡織疵布檢測攝像頭及其檢測系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及紡織自動控制技術領域，特別涉及一種紡織疵布檢測攝像頭及帶有該攝像頭的檢測系統。
背景技術：
紡織疵布檢測系統中，早期一般採用如下兩種方法:1.雷射模式，利用雷射對射原理，在經編機兩端分別安裝雷射的發射和接收器，當斷紗產生疵布時，紗線會阻擋雷射的光束，引起接收端接收雷射量的減少，從而檢測到斷紗事件，得出將有疵布產生的結論。
2.紅外掃描模式，利用紅外反射原理，把具有紅外發射和接收器的檢測頭安裝在可以左右移動的導軌上，紅外發射頭髮射紅外光，接收器檢測布面反射回來的紅外光量，如果反射回來的紅外光量產生變化或與預置值差別較大，則可認為是疵布。近期出現了採用攝像頭或者工業數位相機採集圖像進行分析是否有疵布的方法；如一種「細紗機自動檢測斷紗系統」，見公開號為CN201809518U ;
公開日為:2011.04.27的中國專利，該系統包括面陣CCD攝像機、模/數轉換模塊、圖像處理模塊和報警裝置，依次相連；所述的面陣CCD攝像機安裝在所述細紗機的吸微塵裝置上；所述的面陣CCD攝像機上通過相機架安裝在所述細紗機的吸微塵裝置上，該相機架包括直接與面陣CCD攝像機連接的調節架和固定在吸微塵裝置上的固定板，所述調節架與所述固定板活動連接，使得調節架能夠在垂直方向轉動一定的角度。該系統是能夠同時檢測數根紗線是否斷紗的自動檢測斷紗系統。又如一種「基於機器視覺的坯布疵點在線實時檢測系統」，見公開號為:CN202175829U，
公開日為:2012.03.28的中國專利，該系統包括橫梁裝置，橫梁裝置上固定有光源裝置和一臺或數臺工業相機，一臺工業相機的成像區域或數臺工業相機拼接而成的成像區域覆蓋被檢測坯布紡織走動所經過的待檢測區，工業相機連有圖像採集、處理和分析裝置，圖像採集、處理和分析裝置連有可對經編機或氨綸機進行控制的控制單元，控制單元連有疵點位置區域顯示裝置。該實用新型所述系統結構簡單、功耗低，使用和維護成本較低，而且安全可靠，不影響工人的在線操作，大大提升了經編機或氨綸機的生產質量和效率。上述兩個專利都是在經編機臺上安裝幾臺攝像機或者工業數位相機，然後通過數據線把採集的圖像信息傳送到主機上進行分析、判斷是否疵布。早期的方法存在如下不足:雷射模式無法檢測漏針、漏梳產生的瑕疵，紅外掃描模式檢測精度不高，他們都存在耗電大，安裝複雜等缺點。而近期的檢測方法採用的是幾個通用的攝像頭或者工業數位相機，然後將攝像機的數據都傳輸到同一臺主機上，由主機進行數據分析判斷，因此存在系統龐大，造價高，布線複雜等問題，且由於數位相機像素需要百萬以上，存在傳輸數據量大、數據傳輸距離遠易受幹擾和時滯的問題。本專利申請文件要解決的問題就是設計一個紡織業疵布檢測專用攝像頭，用於紡織業連續生產過程中的在線檢測、報警、控制及成品檢驗工序中的質量判定。不同於工業相機和一般的攝像頭，在專用的攝像頭中增加各種人工智慧算法及所需的硬體，去掉與疵布檢測無關的軟體和硬體，設計一個既檢測可靠、又安裝簡單、成本很低的專用攝像頭，既可單機使用，也可以多臺互聯工作，可以方便地構成紡織業的疵布檢測系統。

發明內容
本發明要解決的技術問題之一，在於提供一種紡織疵布檢測攝像頭，該攝像頭能用於紡織業連續生產過程中的在線檢測、報警、控制及成品檢驗工序中的質量判定。本發明上述技術問題之一是這樣實現的:一種紡織疵布檢測攝像頭，包括光學成像組件、圖像傳感器、處理器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器以及輸出控制接口 ；所述光學成像組件與圖像傳感器連接；所述圖像傳感器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器、輸出控制接口均與所述處理器連接；所述光學成像組件將紡織布面成像在圖像傳感器上，圖像傳感器將光學圖像信號轉換成電信息並與處理器進行通訊，處理器將電信息存儲於數據存儲器中，所述程序存儲器中存儲有智能算法，所述智能算法包括:小波濾波、神經網絡算法以及Canny算法；所述處理器調用智能算法對所述數據存儲器中的電信息進行分析判斷是否有疵布，否，則不做處理，是，則通過蜂鳴器進行發出聲光報警信號，同時通過輸出控制接口發出停機信號，所述處理器能將分析後的結果通過通訊模塊進行發送給遠程的設備。本發明要解決的技術問題之二，在於提供了 一種紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，其能配合圖像識別技術和智能算法，有效提高了疵布的識別精度和生產效率。本發明上述技術問題之二是這樣實現的:一種紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，所述檢測系統包括複數個紡織疵布檢測攝像頭、一繼電器以及系統監控器；所述紡織疵布檢測攝像頭包括光學成像組件、圖像傳感器、處理器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器以及輸出控制接口 ；所述光學成像組件與圖像傳感器連接；所述圖像傳感器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器、輸出控制接口均與所述處理器連接；所述各紡織疵布檢測攝像頭的通訊模塊均經通訊網絡與所述系統監控器連接；所述各紡織疵布檢測攝像頭的輸出控制接口均與所述繼電器連接；所述繼電器與紡織機械設備連接；將各紡織疵布檢測攝像頭根據紡織布面進行均勻分布；所述各紡織疵布檢測攝像頭的光學成像組件將紡織布面成像在圖像傳感器上，圖像傳感器將光學圖像信號轉換成電信息並與處理器進行通訊，處理器將電信息存儲於數據存儲器中，所述程序存儲器中存儲有智能算法，所述智能算法包括:小波濾波、神經網絡算法以及Canny算法；所述處理器調用智能算法對所述數據存儲器中的電信息進行分析判斷是否有疵布，否，則不做處理，是，則通過蜂鳴器進行發出聲光報警信號，同時通過輸出控制接口發出停機信號；所述繼電器接收到任意一紡織疵布檢測攝像頭髮出的停機信號時，將控制紡織機械設備進行停機；所述各紡織疵布檢測攝像頭的處理器能將分析後的結果通過通訊模塊進行發送給遠程的系統監控器，系統監控器將保存疵布的圖像。本發明的優點在於:本發明設計了一個紡織業疵布檢測專用攝像頭，用於紡織業連續生產過程中的在線檢測、報警、控制及成品檢驗工序中的質量判定。不同於工業相機和一般的攝像頭，在專用的攝像頭中增加各種人工智慧算法及所需的硬體，去掉與疵布檢測無關的軟體和硬體，該紡織業疵布檢測專用攝像頭既可單機使用，也可以多臺互聯工作，可以方便地構成紡織業的疵布檢測系統。該紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，通過把疵布檢測功能包含到攝像頭裡頭，配合圖像識別技術及其智能算法，有效提高了疵布的識別精度和生產效率，降低了系統成本，大大便利了布線安裝和後期維護。


圖1是本發明的紡織疵布檢測攝像頭的結構示意圖。圖2是本發明的紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統的結構示意圖。
具體實施例方式請參閱圖1所示，本發明的一種紡織疵布檢測攝像頭，包括光學成像組件、圖像傳感器、處理器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器以及輸出控制接口 ；所述光學成像組件與圖像傳感器連接；所述圖像傳感器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器、輸出控制接口均與所述處理器連接；所述光學成像組件將紡織布面成像在圖像傳感器上，圖像傳感器將光學圖像信號轉換成電信息並與處理器進行通訊，處理器將電信息存儲於數據存儲器中，所述程序存儲器中存儲有智能算法，所述智能算法包括:小波濾波、神經網絡算法以及Canny (邊緣檢測)算法；所述處理器調用智能算法對所述數據存儲器中的電信息進行分析判斷是否有疵布，否，則不做處理，是，則通過蜂鳴器進行發出聲光報警信號，同時通過輸出控制接口發出停機信號，所述處理器能將分析後的結果通過通訊模塊進行發送給遠程的設備。在本發明中，攝像頭還包括指示燈，該指示燈與所述處理器連接；所述蜂鳴器進行發出聲光報警信號時，指示燈會進行閃爍。所述光學成像組件為光學鏡頭。所述通訊模塊的通訊方式為有線或者無線通訊。請參閱圖2所示，本發明的一種紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，所述檢測系統包括複數個紡織疵布檢測攝像頭、一繼電器以及系統監控器；該系統監控器為計算機或者智能設備；該紡織疵布檢測攝像頭的個數根據紡織布面的寬度和識別的精度要求決定，組成個數不限；所述紡織疵布檢測攝像頭包括光學成像組件、圖像傳感器、處理器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器以及輸出控制接口 ；所述光學成像組件與圖像傳感器連接；所述圖像傳感器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器、輸出控制接口均與所述處理器連接；所述各紡織疵布檢測攝像頭的通訊模塊均經通訊網絡與所述系統監控器連接；所述各紡織疵布檢測攝像頭的輸出控制接口均與所述繼電器連接；所述繼電器與紡織機械設備連接；將各紡織疵布檢測攝像頭根據紡織布面進行均勻分布；所述各紡織疵布檢測攝像頭的光學成像組件將紡織布面成像在圖像傳感器上，圖像傳感器將光學圖像信號轉換成電信息並與處理器進行通訊，處理器將電信息存儲於數據存儲器中，所述程序存儲器中存儲有智能算法，所述智能算法包括:小波濾波、神經網絡算法以及Canny算法；所述處理器調用智能算法對所述數據存儲器中的電信息進行分析判斷是否有疵布，否，則不做處理，是，則通過蜂鳴器進行發出聲光報警信號，同時通過輸出控制接口發出停機信號；所述繼電器接收到任意一紡織疵布檢測攝像頭髮出的停機信號時，將控制紡織機械設備進行停機；所述各紡織疵布檢測攝像頭的處理器能將分析後的結果通過通訊模塊進行發送給遠程的系統監控器，系統監控器將保存疵布的圖像；攝像頭連續發送的圖像信息可供該系統監控器進一步分析使用，在系統監控器中保存疵布的圖像和歷史數據，為企業管理者提供決策依據。該紡織疵布檢測攝像頭依次間隔排列在布面的上方，固定在專門的支架上。多攝像頭聯合工作時攝像頭輸出控制接口信號可以並聯使用，共同控制一臺經編機。其中，所述紡織疵布檢測攝像頭還包括指示燈，該指示燈與所述處理器連接；所述蜂鳴器進行發出聲光報警信號時，指示燈會進行閃爍。所述光學成像組件為光學鏡頭。所述通訊模塊的通訊方式為有線或者無線通訊。值得一提的是:本發明的所述系統監控器能對每個攝像頭進行參數設置，同時承擔上位管理者的角色，通過對疵布的圖像信息和攝像頭判定結果的分析，來優化攝像頭的各項參數，所述攝像頭的各項參數包括焦距、視場角、光圈、清晰度、疵布識別算法策略和濾波參數；該參數也可以通過專用編程器或PC進行參數設置。總之，本發明設計了一個紡織業疵布檢測專用攝像頭，用於紡織業連續生產過程中的在線檢測、報警、控制及成品檢驗工序中的質量判定。不同於工業相機和一般的攝像頭，在專用的攝像頭中增加各種人工智慧算法及所需的硬體，去掉與疵布檢測無關的軟體和硬體，該紡織業疵布檢測專用攝像頭既可單機使用，也可以多臺互聯工作，可以方便地構成紡織業的疵布檢測系統。該紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，通過把疵布檢測功能包含到攝像頭裡頭，配合圖像識別技術及其智能算法，有效提高了疵布的識別精度和生產效率，降低了系統成本，大大便利了布線安裝和後期維護。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種紡織疵布檢測攝像頭，其特徵在於:包括光學成像組件、圖像傳感器、處理器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器以及輸出控制接口 ；所述光學成像組件與圖像傳感器連接；所述圖像傳感器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器、輸出控制接口均與所述處理器連接；所述光學成像組件將紡織布面成像在圖像傳感器上，圖像傳感器將光學圖像信號轉換成電信息並與處理器進行通訊，處理器將電信息存儲於數據存儲器中，所述程序存儲器中存儲有智能算法，所述智能算法包括:小波濾波、神經網絡算法以及Canny算法；所述處理器調用智能算法對所述數據存儲器中的電信息進行分析判斷是否有疵布，否，則不做處理，是，則通過蜂鳴器進行發出聲光報警信號，同時通過輸出控制接口發出停機信號，所述處理器能將分析後的結果通過通訊模塊進行發送給遠程的設備。
2.根據權利要求1所述的一種紡織疵布檢測攝像頭，其特徵在於:攝像頭還包括指示燈，該指示燈與所述處理器連接；所述蜂鳴器進行發出聲光報警信號時，指示燈會進行閃爍。
3.根據權利要求1所述的一種紡織疵布檢測攝像頭，其特徵在於:所述光學成像組件為光學鏡頭。
4.根據權利要求1所述的一種紡織疵布檢測攝像頭，其特徵在於:所述通訊模塊的通訊方式為有線或者無線通訊。
5.一種紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，其特徵在於:所述檢測系統包括複數個紡織疵布檢測攝像頭、一繼電器以及系統監控器；所述紡織疵布檢測攝像頭包括光學成像組件、圖像傳感器、處理器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器以及輸出控制接口 ；所述光學成像組件與圖像傳感器連接；所述圖像傳感器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器、輸出控制接口均與所述處理器連接；所述各紡織疵布檢測攝像頭的通訊模塊均經通訊網絡與所述系統監控器連接；所述各紡織疵布檢測攝像頭的輸出控制接口均與所述繼電器連接；所述繼電器與紡織機械設備連接；將各紡織疵布檢測攝像頭根據紡織布面進行均勻分布；所述各紡織疵布檢測攝像頭的光學成像組件將紡織布面成像在圖像傳感器上，圖像傳感器將光學圖像信號轉換成電信息並與處理器進行通訊，處理器將電信息存儲於數據存儲器中，所述程序存儲器中存儲有智能算法，所述智能算法包括:小波濾波、神經網絡算法以及Canny算法；所述處理器調用智能算法對所述數據存儲器中的電信息進行分析判斷是否有疵布，否，則不做處理，是，則通過蜂鳴器進行發出聲光報警信號，同時通過輸出控制接口發出停機信號；所述繼電器接收到任意一紡織疵布檢測攝像頭髮出的停機信號時，將控制紡織機械設備進行停機；所述各紡織疵布檢測攝像頭的處理器能將分析後的結果通過通訊模塊進行發送給遠程的系統監控器，系統監控器將保存疵布的圖像。
6.根據權利要求5所述的一種紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，其特徵在於:所述紡織疵布檢測攝像頭還包括指示燈，該指示燈與所述處理器連接；所述蜂鳴器進行發出聲光報警信號時，指示燈會進行閃爍。
7.根據權利要求5所述的一種紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，其特徵在於:所述光學成像組件為光學鏡頭。
8.根據權利要求5所述的一種紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，其特徵在於:所述通訊模塊的通訊方式為有線或者無線通訊。
9.根據權利要求5所述的一種紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統，其特徵在於:所述系統監控器能對每個攝像頭進行參數設置，通過對疵布的圖像信息和攝像頭判定結果的分析，來優化攝像頭的各項參數，所述攝像頭的各項參數包括焦距、視場角、光圈、清晰度、疵布識別算法策略和濾波參數 。
全文摘要
本發明提供了一種紡織疵布檢測攝像頭，包括光學成像組件、圖像傳感器、處理器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器以及輸出控制接口；光學成像組件與圖像傳感器連接；所述圖像傳感器、數據存儲器、程序存儲器、通訊模塊、蜂鳴器、輸出控制接口均與處理器連接；該攝像頭用於紡織業連續生產過程中的在線檢測、報警、控制及成品檢驗工序中的質量判定。該紡織疵布檢測攝像頭不同於工業相機和一般的攝像頭，該攝像頭檢測可靠、又安裝簡單。本發明還提供了一種紡織疵布檢測攝像頭的檢測系統；本發明通過把疵布檢測功能包含到攝像頭裡頭，配合圖像識別技術及其智能算法，有效提高了疵布的識別精度和生產效率。
文檔編號G05B23/02GK103116351SQ20121058323
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者鄭崇蘇, 溫泳榮, 徐平 申請人:福州科迪電子技術有限公司