坯布表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)
來(lái)源：2015年07月29日
隨著生產(chǎn)和工藝的進(jìn)步，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高，基于機(jī)器視覺的在線檢測(cè)系統(tǒng)成為一種重要的質(zhì)量控制手段。對(duì)應(yīng)用于寬幅面!高精度的基于機(jī)器視覺的坯布表面質(zhì)量在線檢測(cè)理論與算法進(jìn)行了研究，研制并開發(fā)了一套坯布表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。
首先，根據(jù)坯布表面質(zhì)量檢測(cè)中的寬幅面、高精度的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種主/從機(jī)分布式機(jī)器視覺在線檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用多個(gè)圖像處理子系統(tǒng)協(xié)同完成檢測(cè)任務(wù)，保證了系統(tǒng)快速處理海量圖像的可靠性,并使用千兆以太網(wǎng)來(lái)完成圖像數(shù)據(jù)與控制指令的網(wǎng)絡(luò)傳輸，保證了圖像采集、處理、傳輸和存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)性。文章針對(duì)坯布紋理特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了大功率LED條形陣列的正向單側(cè)可變角度照明，光照強(qiáng)、照度均勻，避免了固定角度照明適應(yīng)性差，影響疵點(diǎn)信息提取的缺點(diǎn)。
為濾除坯布圖像在采集過(guò)程因光照、拍射角度、鏡頭污染等加入的噪聲，分析了根據(jù)坯布紋理特征選擇濾波器的原則，對(duì)頻譜特征提取方法、模糊結(jié)構(gòu)元紋理定義以及坯布紋理的分析方法等進(jìn)行了探討，研究了基于扇區(qū)能量統(tǒng)計(jì)的譜特征提取方法，較好地解決了坯布紋理的處理問題。同時(shí)，針對(duì)濾波執(zhí)行效率低、復(fù)雜一維信號(hào)特征提取困難等細(xì)節(jié)問題，提出了濾波類算子的優(yōu)化方法，明顯提高了算子的執(zhí)行效率。
針對(duì)坯布紋理圖像的特點(diǎn)，研究了一種適合在非規(guī)則紋理圖像中尋找目標(biāo)區(qū)域的高精度自適應(yīng)閉值分割算法。同時(shí)，根據(jù)疵點(diǎn)特征類型及其區(qū)域識(shí)別的需要，提出了用矩形窗沿直線掃描，通過(guò)計(jì)算窗內(nèi)斑點(diǎn)的總面積來(lái)確定是否保留直線上該點(diǎn)的窗線掃描方法，解決了預(yù)處理后圖像中疵點(diǎn)信息斷裂的難題，在此基礎(chǔ)上通過(guò)兩個(gè)實(shí)例驗(yàn)證了其優(yōu)越性。
然后，根據(jù)坯布疵點(diǎn)的常見類型，提取了方差一密度、對(duì)比度一密度、嫡-密度、頻域統(tǒng)計(jì)等作為對(duì)疵點(diǎn)特征的描述參數(shù)，通過(guò)求各類疵點(diǎn)特征的并集作為對(duì)其所有特征的統(tǒng)一描述，設(shè)計(jì)了基于特征參數(shù)的坯布疵點(diǎn)分類方法，研究了基于改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的坯布疵點(diǎn)分類器，實(shí)現(xiàn)坯布的最終質(zhì)量評(píng)價(jià)。
最后，在上述算法和理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了坯布表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)分析表明，本系統(tǒng)的檢測(cè)速度最高達(dá)200m/min，疵點(diǎn)的最高檢測(cè)精度為0.5mm，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)常見8類疵點(diǎn)的實(shí)時(shí)分類,準(zhǔn)確率為90%以上。
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MVC坯布表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)包括由線陣CCD、圖像采集卡、工業(yè)計(jì)算機(jī)組成的分布式機(jī)器視覺系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及圖像處理軟件等是產(chǎn)品升級(jí)、品質(zhì)提升的首選。該技術(shù)與傳統(tǒng)工藝最大區(qū)別在于，采用分布式機(jī)器視覺系統(tǒng)和自主研發(fā)的檢測(cè)軟件代替人工肉眼檢測(cè)，可以滿足寬幅面、高速度、高精度的檢測(cè)要求，能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，使得質(zhì)檢工作的效率大幅提高。
該檢測(cè)機(jī)可可檢測(cè)坯布中的斷經(jīng)、斷緯、粗節(jié)、粗經(jīng)、緯檔、松邊、起球、污跡、孔洞等疵點(diǎn)，集自動(dòng)探測(cè)、疵點(diǎn)定位、缺陷分類、布邊打標(biāo)、質(zhì)量評(píng)估等多種功能于一體，可針對(duì)門幅800~4800mm的坯布進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)速度與精度達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平，并且具有使用維護(hù)方便，性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。
