坯布表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)
來源：2015年07月29日
隨著生產(chǎn)和工藝的進步，人們對產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，基于機器視覺的在線檢測系統(tǒng)成為一種重要的質(zhì)量控制手段。對應(yīng)用于寬幅面!高精度的基于機器視覺的坯布表面質(zhì)量在線檢測理論與算法進行了研究，研制并開發(fā)了一套坯布表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)。
首先，根據(jù)坯布表面質(zhì)量檢測中的寬幅面、高精度的特點，設(shè)計了一種主/從機分布式機器視覺在線檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，采用多個圖像處理子系統(tǒng)協(xié)同完成檢測任務(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、傳輸和存儲的實時性。文章針對坯布紋理特點，設(shè)計了大功率LED條形陣列的正向單側(cè)可變角度照明，光照強、照度均勻，避免了固定角度照明適應(yīng)性差，影響疵點信息提取的缺點。
為濾除坯布圖像在采集過程因光照、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行了探討，研究了基于扇區(qū)能量統(tǒng)計的譜特征提取方法，較好地解決了坯布紋理的處理問題。同時，針對濾波執(zhí)行效率低、復雜一維信號特征提取困難等細節(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。
針對坯布紋理圖像的特點，研究了一種適合在非規(guī)則紋理圖像中尋找目標區(qū)域的高精度自適應(yīng)閉值分割算法。同時，根據(jù)疵點特征類型及其區(qū)域識別的需要，提出了用矩形窗沿直線掃描，通過計算窗內(nèi)斑點的總面積來確定是否保留直線上該點的窗線掃描方法，解決了預處理后圖像中疵點信息斷裂的難題，在此基礎(chǔ)上通過兩個實例驗證了其優(yōu)越性。
然后，根據(jù)坯布疵點的常見類型，提取了方差一密度、對比度一密度、嫡-密度、頻域統(tǒng)計等作為對疵點特征的描述參數(shù)，通過求各類疵點特征的并集作為對其所有特征的統(tǒng)一描述，設(shè)計了基于特征參數(shù)的坯布疵點分類方法，研究了基于改進型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的坯布疵點分類器，實現(xiàn)坯布的最終質(zhì)量評價。
最后，在上述算法和理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)了坯布表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)。實驗分析表明，本系統(tǒng)的檢測速度最高達200m/min，疵點的最高檢測精度為0.5mm，能夠?qū)崿F(xiàn)對常見8類疵點的實時分類,準確率為90%以上。
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MVC坯布表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)包括由線陣CCD、圖像采集卡、工業(yè)計算機組成的分布式機器視覺系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及圖像處理軟件等是產(chǎn)品升級、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，采用分布式機器視覺系統(tǒng)和自主研發(fā)的檢測軟件代替人工肉眼檢測，可以滿足寬幅面、高速度、高精度的檢測要求，能夠?qū)崿F(xiàn)檢測標準的統(tǒng)一，使得質(zhì)檢工作的效率大幅提高。
該檢測機可可檢測坯布中的斷經(jīng)、斷緯、粗節(jié)、粗經(jīng)、緯檔、松邊、起球、污跡、孔洞等疵點，集自動探測、疵點定位、缺陷分類、布邊打標、質(zhì)量評估等多種功能于一體，可針對門幅800~4800mm的坯布進行檢測，其檢測速度與精度達到國際同類產(chǎn)品水平，并且具有使用維護方便，性價比高的優(yōu)點。
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