織物疵點檢測系統的設計

高浩然 張曉青 郭陽寬

摘要：織物疵點檢測是紡織行業在生產過程中織物質量得以保障的重要環節，針對當前織物疵點檢測系統檢測速度慢、實時性較低的特點，提出了對織物疵點檢測系統的方案設計。本文通過該系統與人工檢測疵點的速度進行對比，結果表明，基于機器視覺的織物疵點檢測系統檢測準確率高、速度快、實時性高。

關鍵詞：機器視覺;疵點檢測;系統研究

中圖分類號：TP39 ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1007-9416（2020）06-0000-00

0 引言

在紡織工業中，布匹的疵點與布匹細小的破損時影響布匹質量的重要因素，而疵點與破損檢測則是保證布匹質量的重要手段。但在工業生產中，寬幅、連續表面缺陷檢測因其處理數據量大、生產實時性要求高的特點，成為視覺檢測中的難點問題。國內對于寬幅、連續表面產品表面缺陷視覺檢測的研究有一些發展，但目前國內的檢測系統效率低、準確度不高[1-3]，因此研究新的檢測系統很有必要，從而達到實時檢測并快速檢測和缺陷準確分類的目的。

1 織物疵點檢測系統

本文研究的織物幅寬達到1000mm、運行速度為1m/s，面陣CCD相機的分辨率較低、且在檢測速度要求較高的場合很難完成測量任務，而線陣CCD相機具有空間分辨率高、適合在高速運行的場合完成檢測工作。本文提出采用兩臺線陣相機完成織物圖像的采集工作。為滿足系統采集圖像的完整性，線陣相機需實時的獲取織物的運行速度，因此提出采用編碼器與單片機相結合的方式實時觸發相機完成圖像的采集工作。如下圖1為織物疵點檢測系統示意圖。

織物疵點檢測系統主要由光源、CCD線陣相機、PC機與編碼器和單片機構成。采用透射的方式進行照明，該方式可同時突顯出布匹正反兩面的紋理信息。掃描同步控制是指在單位時間內線陣相機所采集圖像總和對應的物方實際尺寸與零件的行進速度相同。旋轉編碼器的輸出的脈沖由Arduino接收。Arduino將織物的位置信息轉化為織物的運行速度，再將速度轉化為相機的行頻，相機就能實現實時的采集并處理圖像。

2 圖像處理及結果分析

織物疵點檢測[4-5]需要經過以下幾個步驟來處理，其處理流程如圖2所示。

圖像預判斷是將織物疵點進行分類，并將存在疵點的織物保存并等待下一步處理，圖像預處理是將織物圖像進行降噪增強處理，以突出疵點區域，再通過疵點分割從背景中提取標記為可能疵點的圖像，再對疵點進行定量參數的分析和統計，最后將該織物疵點進行存儲[6]。為驗證本系統的檢測效果，由織物生產企業提供的待檢測的織物，利用本系統進行疵點檢測和識別，并統計織物的疵點。本系統能夠有效檢測出斷經、斷緯、破洞和油污四種疵點，檢測結果如圖3所示。

3 結語

目前在紡織行業中，疵點檢測系統以強大的優越性，代替人工檢測已是一種趨勢，本文提出了一種基于機器視覺的織物疵點檢測系統，可以較好地完成織物疵點的分類工作。

參考文獻

[1]郝陽.基于機器視覺的紡織品瑕疵檢測與分類[D].上海：東華大學，2018.

[2]韓其睿，池楠.編織物疵點檢測及類型識別[J].計算機工程與應用，2014，50（21）：234-237.

[3] 邢廣鑫.基于機器視覺的織物疵點自動檢測研究[D].天津：天津工業大學博士學位論文，2016.

[4] 毛星云，冷雪峰.Opencv3編程入門[M].北京：電子工業出版社2015：267-278.

[5] 郭寶龍，孫偉.數字圖像處理系統工程導論[M].西安：西安電子科技大學出版社，2012.

[6] 楊淑瑩.VC++圖像處理程序設計[M].北京：清華大學出版社，2005：264-278.

收稿日期：2020-04-14

作者簡介：高浩然（1993—），男，河北邢臺人，碩士，研究方向：機器視覺。