一種紡織品缺陷檢測裝置的製作方法

2023-07-31 22:37:21 5

專利名稱：一種紡織品缺陷檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種紡織品缺陷檢測裝置，屬於質量檢測技術領域。
技術背景質量檢測是現代工業生產的重要環節，並在生產過程中佔有重要地位。以紡織品為 代表的工業生產更是如此。入世以來，我國的紡織工業正在面臨更大範圍和更高層次的 對外開放的宏觀環境，將獲得更多的發展機遇，但也會迎來更艱巨的挑戰。我國作為傳 統的紡織品生產和出口大國，紡織工業在國民經濟中佔有著極其重要的地位，並在相當 長的時間內，仍然是重要的出口優勢產業之一。保持紡織工業持續，穩定的發展對我國 外貿事業乃至整個國民經濟的發展都至關重要。然而，隨著人民生活水平的日益提高， 人類對紡織品的質量要求越來越高。因此，加強對紡織品的檢測對提高我國紡織品的整 體質量，增強我國紡織品的綜合競爭力，促進紡織工業持續、穩定的發展具有十分重要 的現實意義。目前傳統的紡織品缺陷檢測方法是靠人工進行的，即依賴於人的眼睛去發現產品缺 陷。人眼可以準確地發現紡織品的缺陷位置，但是由於檢測工作本身的單調、乏味，以 及人的眼睛很容易產生疲勞，隨著檢測時間的增加，人的眼睛越疲勞，產生的失誤會迅 速增加。據統計，即使是熟練的檢測員，依靠人工進行紡織品缺陷檢測的有效率也很難 達到70%。另外，受人眼的生理機能所限，檢測工作是緩慢的、費時的，難以滿足現代 化紡織工業生產的快速要求。發明內容本實用新型的目的在於提供一種基於圖像處理的、快速、實時的紡織品缺陷自動檢 測裝置，從而替代傳統的人工檢測方法，以彌補已有技術的不足和缺陷。本實用新型包括CCD攝像機陣列、光源陣列、計算機伺服器以及連接CCD攝像機 陣列和計算機伺服器的數據線、連接在計算機伺服器上的CCD攝像機控制線及光源控 制線。另外，計算機伺服器還包括其內部的紡織品缺陷檢測程序模塊。本實用新型採用已廣泛應用於眾多領域的小波分析技術，小波分析提供了一種自適
應的時域和頻域同時局部化的分析方法，無論分析低頻或高頻局部信號，它都能自動調 節時-頻窗，以適應實際分析的需要。小波分析在局部時-頻分析中具有很強的靈活性， 能聚焦到信號時段的任意細節，被喻為時-頻分析的顯微鏡。因此，針對織物表面缺陷 區域的紋理與其周圍正常織物表面的紋理在圖像中灰度分布的不同，將織物圖像進行小 波分解以後，利用合適的特徵提取方法，完全可以實現對紡織品的缺陷位置進行精確定 位，從而對紡織品缺陷進行快速檢測。g卩，不僅能判斷織物表面有無缺陷，還能提供疵 點的具體位置和形狀信息。上述目的是這樣達到的首先通過CCD攝像機獲取紡織品生產線上的織物表面圖 像，應用小波變換對圖像進行一層小波分解，將圖像分解為互不重疊的四個子圖，即， LH子圖(表示水平方向的高頻信息)，HL子圖(表示垂直方向的高頻信息)，HH子圖(表 示對角線方向的高頻信息)，LL子圖(表示圖像的近似分量)。利用計算機伺服器及其內 部的紡織品缺陷檢測程序模塊，分別對LH， HL , LL子圖進行自適應閾值處理進而實 現織物缺陷定位，然後疊加三副子圖得到最終的缺陷位置。因此，疊加後得到的子圖包 含織物缺陷出現位置的水平邊緣，垂直邊緣，及缺陷的整體形狀信息。


圖1為本實用新型的整體結構示意圖。圖2為本實用新型的織物缺陷檢測過程流程圖。圖3為CCD攝像機獲取的織物表面缺陷示意圖像。圖4為本實用新型對HL子圖閾值處理處理後的效果示意圖。圖5為本實用新型對LH子圖閾值處理處理後的效果示意圖。圖6為本實用新型對LL子圖閾值處理處理後的效果示意圖。圖7為本實用新型對三副子圖疊加處理後的效果示意圖。其中，1.紡織品生產線，2.光源陣列，3. CCD攝像機陣列，4.數據線，5.計算 機伺服器，6.CCD攝像機控制線，7.光源控制線。
具體實施方式

以下結合附圖並通過具體實施例來進一步說明本實用新型。如圖1所示，本實用新型包括CCD攝像機陣列3、光源陣列2、計算機伺服器5及 其內部的紡織凝缺陷檢測程序模塊、連接CCD攝像機陣列3和計算機伺服器5的數據線 4、連接在計算機伺服器5上的CCD攝像機控制線6及光源控偉i踐7。本實用新型對織物 缺陷檢測過程為首先通過CCD攝像機3獲取紡織品生產線上的IR物表面圖像，並對其 進行一層小波分解,將圖像分解四個子圖，分別表示為LH子圖(表示水平的高頻細節 信息)，HL子圖(表示垂直的高頻細節信息)，HH子圖(表示對角線上的高頻細節信息)， LL子圖(表示圖像的近似分量)。利用計算機伺服器及其內部的紡織品缺陷檢測程序模 塊，分別對LH， HL， LL子圖進行自適應閾值處理進而實現織物缺陷定位，然後疊加三 副子圖得到最終的缺陷位置。紡織品缺陷檢測程序具體過程以HL子圖缺陷檢測過程為例進行說明。假設cG W 表示HL子圖每一點對應的值，即小波分解以後得到的HL子圖每一點對應的小波係數， 其中，J, A為圖像的坐標值，ii W分別為HL子圖列數和行數。具體實現步驟如下-l.用模板-1 0 1 -1 0 1 -1 0 1對HL子圖進行巻積，以增強垂直高頻細節信息的對比度，用力G;W表示HL子圖每一點所對應的巻積結果。(註明本步可選可不選，針對部分紋理明 顯的紡織產品，此步可以省略)。2. 針對HL子圖的每一行，對每個係數進行歸一化2>闊計算此行水平變化3. 每一行從左到右，計算每個點左右相鄰的c/個點的行水平變化為其中，^可以取2-4之間的值。4. 針對每一行進行閾值處理formula see original document page 5其中，°^為第j'行係數^^的均方差。J為敏感係數，可以取^=3。圖4為閾值
後得到的圖像，圖像反映了織物缺陷的水平邊緣細節信息同樣的，用模板1 1 10 0 0-1 -1 -1對LH子圖進行巻積，以增強水平高頻細節信息的對比度。 (註明本步可選可不選，針對部分紡織產品，此不可以省略)。針對LH子圖的每一列， 處理過程類似上面對HL子圖的處理，不同的是，對LH子圖的處理是按每一列進行的。 處理後得到閾值的圖像，如圖5所示。圖像反映了織物缺陷的垂直邊緣細節信息。對LL子圖而言，需要對其行和列同時進行處理。用模板1 0 1 1 0 1 -1 0 1V '—"對HL子圖進行巻11 n0 0 0積以後，針對每一行的處理過程雷同於對HL子圖的處理。同樣的，用模板1_1'、對 LH子圖進行巻積後，針對每一列的處理過程類似於針對於LH子圖的處理，圖6為閾值後的結果。由於HH子圖(對角線上的高頻信息)包含圖像的大部分噪聲，因此不對其處理，以 提高檢測效果的準確性及處理的實時性。最後，對三副子圖進行疊加，得到最終的缺陷位置，及缺陷的整體形狀信息，圖7 為最終的結果。針對不同的應用，採取不同的後續處理工作，如報警，標記缺陷位置等。在本實用新型中，採用小波分析技術，只進行一層小波分解，計算速度快，定位準 確，又考慮了處理的實時性。此外，本實用新型不需要任何紡織品缺陷的先驗知識，不 需要進行機器學習或訓練，通用性好。本實用新型是獨立於紡織品生產線之外的附加設備，不僅可以廣泛應用於紡織品缺 陷的處理方面，而且可以運用到任何具有紋理表面特徵物體的缺陷檢測，比如木材、塑 料、陶瓷等產品的表面質量檢測控制等領域。
權利要求1. 一種紡織品缺陷檢測裝置，其特徵在於，包括CCD攝像機陣列、計算機伺服器及其內部的紡織品缺陷檢測程序模塊以及連接CCD攝像機陣列和計算機伺服器的數據線、連接在計算機伺服器上的CCD攝像機控制線。
2. 根據權利要求1所述的的檢測裝置，其特徵在於該裝置還包括光源陣列及連接在計算 機伺服器上的光源控制線。
專利摘要本實用新型公開了一種紡織品缺陷檢測裝置，包括CCD攝像機陣列、光源陣列、計算機伺服器及其內部的紡織品缺陷檢測程序模塊以及連接CCD攝像機陣列和計算機伺服器的數據線、連接在計算機伺服器上的CCD攝像機控制線及光源控制線。本實用新型採用小波分析技術，只進行一層小波分解，計算速度快，定位準確，又考慮了處理的實時性。此外，本實用新型不需要任何紡織品缺陷的先驗知識，不需要進行機器學習或訓練，通用性好。
文檔編號G01N21/88GK201081763SQ20072001833
公開日2008年7月2日 申請日期2007年1月30日 優先權日2007年1月30日
發明者鋒 國, 強 蘇, 董軍宇, 蹇木偉 申請人:蹇木偉;蘇 強