專利名稱：紡織品緯斜的檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織品緯斜的檢測(cè)方法，尤其是采用攝像器件和圖像處理技術(shù)的檢測(cè)方法。本發(fā)明還涉及一種紡織品緯斜的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
紡織品的緯斜和緯彎是衡量紡織品等級(jí)乃至合格與否的重要指標(biāo)。紡織品在印花、染色、掛漿及定型等生產(chǎn)加工過(guò)程中，不可避免地產(chǎn)生緯斜和緯彎，這種緯斜和緯彎必須經(jīng)過(guò)整緯儀進(jìn)行整緯處理，而整緯儀動(dòng)作幅度的大小需根據(jù)緯斜和緯彎的程度而定。因此，紡織品緯斜的檢測(cè)就成為整緯儀整緯動(dòng)作準(zhǔn)確與否極其重要的前提。
現(xiàn)有技術(shù)中常用的緯斜檢測(cè)方法是旋轉(zhuǎn)掃描法與固定狹縫法。
旋轉(zhuǎn)掃描法的檢測(cè)設(shè)備基本構(gòu)成為光源、光敏器件和旋轉(zhuǎn)狹縫三部分。將旋轉(zhuǎn)狹縫位于紡織品與光敏器件中間，光源用于照射紡織品從而為之提供照明，照射方式根據(jù)紡織品的厚度可以采用透射與反射兩種。紡織品透射或反射的光經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)狹縫被光敏器件接收后被轉(zhuǎn)化為隨緯線運(yùn)動(dòng)同步變化的交流電信號(hào)輸出。當(dāng)狹縫與緯線平行時(shí)，光敏器件輸出信號(hào)的振幅達(dá)到最大值。這樣，光敏器件輸出信號(hào)的振幅在最大值時(shí)旋轉(zhuǎn)狹縫與檢測(cè)設(shè)備水平線的傾斜角度就是紡織品緯線在該檢測(cè)設(shè)備所處位置的傾斜角度。沿著紡織品緯線的方向安放多個(gè)緯斜檢測(cè)設(shè)備，整緯儀綜合處理每個(gè)緯斜檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果可以計(jì)算出紡織品的緯斜和緯彎。
固定狹縫法是旋轉(zhuǎn)掃描法出現(xiàn)前使用的緯斜檢測(cè)方法，其性能尚不如旋轉(zhuǎn)掃描法。
旋轉(zhuǎn)掃描法與固定狹縫法對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的紡織品檢測(cè)效果較好，但是對(duì)于低速運(yùn)動(dòng)的紡織品檢測(cè)效果較差，甚至當(dāng)紡織品靜止時(shí)會(huì)失去檢測(cè)能力。不僅如此，檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果事實(shí)上是紡織品緯線與檢測(cè)設(shè)備水平線的傾斜角度，當(dāng)檢測(cè)設(shè)備水平線與紡織機(jī)械保持水平即檢測(cè)設(shè)備水平線與紡織品經(jīng)線垂直時(shí)，該角度即代表紡織品的緯斜，檢測(cè)設(shè)備的安裝將會(huì)引入測(cè)量誤差。故檢測(cè)設(shè)備對(duì)安裝精度要求較高，安裝精度將會(huì)直接影響測(cè)量精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種紡織品緯斜的檢測(cè)方法，其測(cè)量精度較高，測(cè)量精度不受紡織品運(yùn)動(dòng)速度的限制，而且安裝調(diào)試簡(jiǎn)單。
根據(jù)本發(fā)明的紡織品緯斜的檢測(cè)方法，其至少包含下述步驟(a)用攝像器件拍攝待測(cè)紡織品的圖像；(b)對(duì)上述步驟拍攝到的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲得紡織品在攝像器件處的緯斜。
在本發(fā)明檢測(cè)方法一優(yōu)選實(shí)施方式中，步驟(b)包括濾除掉所拍攝到的圖像信號(hào)中的經(jīng)向成分，即水平方向上的周期性亮度變化，只保留緯向成分，即垂直方向上亮度的周期性變化，從中確定出紡織品中緯線或線圈橫列相對(duì)于攝像器件的傾斜角度。
在本發(fā)明檢測(cè)方法的一優(yōu)選實(shí)施方式中，步驟(b)還包括濾除掉所拍攝到的圖像信號(hào)中的緯向成分，即垂直方向上的周期性亮度變化，只保留經(jīng)向成分，即水平方向上亮度的周期性變化，從中確定出紡織品中經(jīng)線或線圈縱行相對(duì)于攝像器件的傾斜角度，由所確定出的紡織品中緯線或線圈橫列相對(duì)于攝像器件的傾斜角度和紡織品中經(jīng)線或線圈縱行相對(duì)于攝像器件的傾斜角度獲得紡織品在攝像器件處的緯斜。
在本發(fā)明的檢測(cè)方法中，其中步驟(b)也可以包括直接測(cè)量攝像器件相對(duì)于紡織機(jī)械的傾斜角度，根據(jù)該傾斜角度和已經(jīng)確定的紡織品中緯線或線圈橫列相對(duì)于攝像器件的傾斜角度而獲得紡織品在攝像器件處的緯斜。
本發(fā)明檢測(cè)方法既可以適用于機(jī)織物，也可以適用于針織物。
本發(fā)明還提供了一種紡織品緯斜的檢測(cè)裝置，其包括光源，用于照射待檢測(cè)的紡織品，使紡織品符合拍攝照明狀態(tài)；攝像器件，用于對(duì)要檢測(cè)的紡織品進(jìn)行拍攝；信號(hào)處理模塊，用于將所述攝像器件拍攝到的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲得紡織品在攝像器件處的緯斜；接口，用于與整緯儀及其他設(shè)備通信，從它們接收指令或數(shù)據(jù)并發(fā)送檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)裝置，其中照明裝置以透射或者反射的方式對(duì)待測(cè)織物進(jìn)行照明。
本發(fā)明的檢測(cè)裝置適用于機(jī)織物或針織物。
根據(jù)本發(fā)明的緯斜檢測(cè)方法和裝置，是用圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)紡織品緯斜的測(cè)量。利用攝像器件獲得紡織品的圖像，在圖像中即包含有紡織品緯斜的信息。信號(hào)處理模塊通過(guò)圖像處理，分析所獲得的紡織品圖像，首先計(jì)算紡織品的緯線相對(duì)于攝像器件水平線的傾斜角度，再結(jié)合攝像器件相對(duì)于紡織品的傾斜角度計(jì)算出紡織品在攝像器件處的緯斜。連續(xù)處理分析每一幅圖像即可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量，測(cè)量的速度取決于攝像器件的性能和信號(hào)處理模塊的速度。照明光源可視具體情況選用透射照明、反射照明或取消照明，通常采用反射照明即可。安放多個(gè)緯斜檢測(cè)設(shè)備，綜合處理每個(gè)緯斜檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果可以計(jì)算出紡織品的緯斜和緯彎。
攝像器件相對(duì)于紡織品的傾斜角度可以采用兩種方法獲得。一種方法是在安裝調(diào)試的過(guò)程中保證攝像器件與紡織機(jī)械保持水平(傾斜角度視為零)，若無(wú)法保證水平則測(cè)量攝像器件與紡織機(jī)械的傾斜角度。另一種更優(yōu)選方法與紡織品緯斜的檢測(cè)相似，通過(guò)處理分析紡織品的圖像，計(jì)算出紡織品的經(jīng)線相對(duì)于攝像器件垂直線的傾斜角度，從而換算出攝像器件相對(duì)于紡織品的傾斜角度。第二種方法降低了檢測(cè)設(shè)備對(duì)安裝調(diào)試精度的要求。
本發(fā)明提出的方法，其緯斜檢測(cè)能力不受紡織品運(yùn)動(dòng)速度的影響，當(dāng)紡織品靜止時(shí)同樣具有檢測(cè)能力。


圖1所示的是本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
圖2示出濾除掉圖像中的經(jīng)向成分后，紡織品的緯線所引起的圖像在垂直方向上的亮度變化。
具體實(shí)施例方式
下面將參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明并不僅僅局限于所描述的具體實(shí)施方式
，這些具體實(shí)施方式
僅僅是說(shuō)明性舉例，而非對(duì)本發(fā)明作出限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)具體情形對(duì)具體實(shí)施方式
進(jìn)行一些變化，而這些變化都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
首先，本發(fā)明提供了一種紡織品緯斜的檢測(cè)裝置。如圖1所示，本發(fā)明的裝置包括光源，用于照射待檢測(cè)的紡織品，使紡織品符合拍攝照明狀態(tài)；攝像器件，用于對(duì)要檢測(cè)的紡織品進(jìn)行拍攝；信號(hào)處理模塊，用于將所述攝像器件拍攝到的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲得紡織品在攝像器件處的緯斜；接口，用于與整緯儀及其他設(shè)備通信，接收指令或數(shù)據(jù)并發(fā)送檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)。
攝像器件可以用固體攝像器件CCD，信號(hào)制式采用PAL制式，照明可采用反射照明。被紡織品反射的光線經(jīng)光學(xué)鏡頭后成像于CCD，CCD將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為PAL制的全電視信號(hào)輸出至信號(hào)處理模塊。信號(hào)處理模塊接收到的圖像信息中包含有紡織品緯斜的信息。以機(jī)織物為例，其中圖像中水平方向上亮度的周期性變化主要是由紡織品的經(jīng)線引起的，而垂直方向上亮度的周期性變化主要是由紡織品的緯線引起的。
當(dāng)然，攝像器件也可以采用其他種類，攝像器件的輸出信號(hào)也可以是其他形式。比如攝像器件采用CMOS攝像器件，而攝像器件的輸出信號(hào)可以采用NTSC或SECAM制式的全電視信號(hào)及其他形式的視頻信號(hào)等。
作為檢測(cè)設(shè)備的一個(gè)組成部分，攝像器件相對(duì)于檢測(cè)設(shè)備在實(shí)際工作時(shí)并不產(chǎn)生移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，因此在后續(xù)的涉及有關(guān)傾斜角度的描述中，除非特殊說(shuō)明，一般不再區(qū)分檢測(cè)設(shè)備與攝像器件。
在信號(hào)處理模塊中，對(duì)圖像進(jìn)行處理，優(yōu)選地，濾除圖像中的經(jīng)向成分即由紡織品的經(jīng)線所引起的圖像在水平方向上的亮度變化，使處理后的圖像中只含有緯向成分，即由紡織品的緯線所引起的圖像在垂直方向上的亮度變化。已有技術(shù)中能實(shí)現(xiàn)上述目的的圖像處理方法較多，在本實(shí)施例中采用的是32×1的維納濾波器，用該維納濾波器濾除掉圖像中的經(jīng)向成分即由紡織品的經(jīng)線所引起的圖像在水平方向上的亮度變化，而只保留圖像中的緯向成分即由紡織品的緯線所引起的圖像在垂直方向上的亮度變化(見(jiàn)附圖2)。
在處理后的圖像(圖2)中選擇一條緯線，在該緯線對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域上，對(duì)性質(zhì)相同的像素點(diǎn)進(jìn)行分析處理可以得到該緯線的傾斜角度。首先建立圖像坐標(biāo)系，圖像的水平方向?yàn)闄M軸，圖像的垂直方向?yàn)榭v軸，圖像的左下角為原點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，在該緯線對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域上，尋找亮度相同的像素點(diǎn)，利用這些像素點(diǎn)在已建立的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)做曲線擬和計(jì)算，曲線擬和計(jì)算為數(shù)學(xué)分析中常用的計(jì)算方式，這里不再贅述。在計(jì)算結(jié)果中，直線的斜率h對(duì)應(yīng)于緯線相對(duì)于圖像水平線(也是攝像器件的水平線)的傾斜角度α，即h＝tgα。在圖像上選擇多條緯線作相同的處理，取多個(gè)計(jì)算結(jié)果的平均值可以提高測(cè)量精度。這樣就可獲得緯線相對(duì)于攝像器件的水平線的傾斜角度α。
下面說(shuō)明攝像器件相對(duì)于紡織品的傾斜角度。由于紡織品的經(jīng)線通常垂直于紡織機(jī)械的水平面，所以攝像器件的垂直線相對(duì)于紡織品經(jīng)線的傾斜角度等同于攝像器件的水平線與紡織機(jī)械水平面的傾斜角度。
攝像器件的垂直線相對(duì)于紡織品經(jīng)線的傾斜角度的測(cè)量方法類似于攝像器件的水平線相對(duì)于紡織品緯線的傾斜角度的測(cè)量。首先對(duì)圖像進(jìn)行1×32的維納濾波處理，濾除掉圖像中的緯向成份，使處理后的圖像中只含有經(jīng)向成分即由紡織品的經(jīng)線所引起的圖像在水平方向上的亮度變化。建立新的圖像坐標(biāo)系，圖像的水平方向?yàn)榭v軸，圖像的垂直方向?yàn)闄M軸，圖像的右下角為原點(diǎn)。選擇多條經(jīng)線做曲線擬和計(jì)算，并取多個(gè)計(jì)算結(jié)果的平均值。在計(jì)算結(jié)果中，直線的斜率ν對(duì)應(yīng)于經(jīng)線相對(duì)于圖像垂直線(也是攝像器件的垂直線)的傾斜角度β，即ν＝tgβ。這樣就可獲得傾斜角度β。
當(dāng)然，攝像器件相對(duì)于紡織品的傾斜角度也可以采用其他方法獲得。如在安裝調(diào)試的過(guò)程中保證攝像器件的水平線與紡織機(jī)械水平面保持平行(傾斜角度視為零)，若無(wú)法保證平行則可以通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲得攝像器件水平線與紡織機(jī)械水平面的傾斜角度，該傾斜角度就是攝像器件垂直線相對(duì)于紡織品經(jīng)線的傾斜角度。
這樣紡織品經(jīng)線與緯線的夾角是λ＝90°-(α-β)，其中(α-β)對(duì)應(yīng)于緯斜S，即S＝tg(α-β)。
接口負(fù)責(zé)與整緯儀及其他設(shè)備通信，用于接收指令或數(shù)據(jù)并發(fā)送檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，CCD的信號(hào)制式采用PAL制式，幀頻為25幅/秒，檢測(cè)速度為每秒25次，通常每秒20次測(cè)量即可滿足要求。測(cè)量誤差優(yōu)于2‰。
在具體實(shí)施方式
中，以機(jī)織物為例描述了處理方法與過(guò)程。針織物盡管沒(méi)有經(jīng)線與緯線，而是由針織線圈橫列和縱行構(gòu)成的。但是對(duì)于針織物，通過(guò)攝像器件獲得的針織物的圖像中，圖像亮度也會(huì)存在水平與垂直方向上的周期性變化，因此，可以認(rèn)為，水平方向的周期性亮度變化是由線圈縱行引起的，而垂直方向的周期性亮度變化是由線圈橫列造成的。因此，本發(fā)明同樣也可以測(cè)出線圈橫列的傾斜角度。故本方法對(duì)于針織物同樣適用。
當(dāng)然，在分析處理圖像時(shí)，也可以不經(jīng)過(guò)濾除經(jīng)向成分或緯向成分，而是直接對(duì)所獲得的圖像進(jìn)行處理。
本發(fā)明由于采用攝像器件和圖像處理技術(shù)，擯棄了以往檢測(cè)方法中常見(jiàn)的電機(jī)等機(jī)械部分，在保持測(cè)量精度的同時(shí)，不僅使檢測(cè)設(shè)備重量減輕、可靠性提高和使用壽命得以延長(zhǎng)，而且擴(kuò)大了檢測(cè)設(shè)備的適用范圍。
權(quán)利要求
1.一種紡織品緯斜的檢測(cè)裝置，包括光源，用于照射待檢測(cè)的紡織品，使紡織品符合拍攝照明狀態(tài)；攝像器件，用于對(duì)要檢測(cè)的紡織品進(jìn)行拍攝；信號(hào)處理模塊，用于將所述攝像器件拍攝到的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲得紡織品在攝像器件處的緯斜；接口，用于與整緯儀及其他設(shè)備通信，從它們接收指令或數(shù)據(jù)并發(fā)送檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，光源以透射或者反射的方式對(duì)待測(cè)織物進(jìn)行照明，光線條件好時(shí)光源也可以關(guān)閉。
3.如前述權(quán)利要求之一所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述紡織品可以是機(jī)織物也可以是針織物。
4.一種紡織品緯斜的檢測(cè)方法，至少包含下述步驟(a)用攝像器件拍攝待測(cè)紡織品的圖像；(b)對(duì)上述步驟拍攝到的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，獲得紡織品在攝像器件處的緯斜。
5.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)方法，其特征在于，其中步驟(b)包括分析處理所拍攝到的圖像信號(hào)，從中確定出紡織品中緯線或線圈橫列相對(duì)于攝像器件的傾斜角度。
6.如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)方法，其特征在于，其中步驟(b)還包括分析處理所拍攝到的圖像信號(hào)，從中確定出紡織品中經(jīng)線或線圈縱行相對(duì)于攝像器件的傾斜角度，由所確定出的紡織品中緯線或線圈橫列相對(duì)于攝像器件的傾斜角度和紡織品中經(jīng)線或線圈縱行相對(duì)于攝像器件的傾斜角度獲得紡織品在攝像器件處的緯斜。
7.如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)方法，其中步驟(b)包括濾除掉所拍攝到的圖像信號(hào)中的經(jīng)向成分，即水平方向上的周期性亮度變化，只保留緯向成分，即垂直方向上亮度的周期性變化，從中確定出紡織品中緯線或線圈橫列相對(duì)于攝像器件的傾斜角度。
8.如權(quán)利要求6所述的檢測(cè)方法，其中步驟(b)還包括濾除掉所拍攝到的圖像信號(hào)中的緯向成分，即垂直方向上的周期性亮度變化，只保留經(jīng)向成分，即水平方向上亮度的周期性變化，從中確定出紡織品中經(jīng)線或線圈縱行相對(duì)于攝像器件的傾斜角度，由所確定出的紡織品中緯線或線圈橫列相對(duì)于攝像器件的傾斜角度和紡織品中經(jīng)線或線圈縱行相對(duì)于攝像器件的傾斜角度獲得紡織品在攝像器件處的緯斜。
9.如權(quán)利要求4或5所述的檢測(cè)方法，其中步驟(b)還包括直接測(cè)量攝像器件相對(duì)于紡織機(jī)械的傾斜角度，根據(jù)該傾斜角度和權(quán)利要求4或5中確定的紡織品中緯線或線圈橫列相對(duì)于攝像器件的傾斜角度而獲得紡織品在攝像器件處的緯斜。
10.如權(quán)利要求4-9之一所述的方法，其中的紡織品可以是機(jī)織物，也可以是針織物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種紡織品緯斜檢測(cè)方法，利用攝像器件獲得紡織品的圖像，在圖像中即包含有紡織品緯斜的信息；通過(guò)圖像處理，分析所獲得的紡織品的圖像，獲得紡織品的緯斜。在保持測(cè)量精度的同時(shí)，不僅使檢測(cè)設(shè)備重量減輕、可靠性提高和使用壽命得以延長(zhǎng)，而且擴(kuò)大了檢測(cè)設(shè)備的適用范圍。本發(fā)明還提供了一種紡織品緯斜檢測(cè)裝置。
文檔編號(hào)D06H3/00GK1715551SQ20041006009
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2004年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者宮元九 申請(qǐng)人:宮元九