專利名稱：基于機器視覺的織物自動整花方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于機器視覺的織物自動整花方法及其裝置，屬于印染設(shè)備技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對于已印有圖案的印花布、格子布等織物在水洗和烘干、拉幅定型或預縮等整理 工序處理過程中，以及帶底色圖案的蠟染布在印花過程中，由于織物連續(xù)處于牽引狀態(tài)，并 受各種機械運動及生產(chǎn)操作的影響，以及各導布輥張力不均等問題，織物表現(xiàn)出花形傾斜、 花形彎曲及花形呈現(xiàn)S彎等畸變情況?？椢锘ㄐ萎a(chǎn)生畸變后不能滿足客戶的要求；花形產(chǎn) 生畸變的蠟染布進入印花工序后會又會影響到印花質(zhì)量。目前，普通印花布在通過拉幅定 型、預縮整理后，由于無法使織物花形保持在標準狀態(tài)，織物畸變的花形沒有對應的設(shè)備進 行調(diào)整。而蠟染印花布在蠟染后，經(jīng)過除蠟、水洗、定型等工序后，造成的花形畸變只能通過 人工方式調(diào)節(jié)整緯器進行調(diào)整，這些問題直接導致了紡織品的低成品率和低生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以采集在線織物花回圖像來建立設(shè)定圖像坐標中的模 板作為搜索區(qū)域中，通過搜索被檢花回圖像在設(shè)定圖像坐標中各模板的相互位置，準確得 到各花回圖像偏差調(diào)量，以自動調(diào)節(jié)花形傾斜和彎曲，達到自動整花的基于機器視覺的織 物自動整花方法及其裝置本發(fā)明為達到上述目的的技術(shù)方案是一種基于機器視覺的織物自動整花方法， 其特征在于a、首先通過工業(yè)相機采集在線移動織物中至少一個整體花回圖像，將花回圖像載 入到中央處理器內(nèi)，花回圖像在回調(diào)函數(shù)中對花回圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換并保存花回圖像；b、通過中央處理器的交互界面，任意選定上述花回圖像中兩個或兩個以上區(qū)域作 為模板，并保存所選定各模板在設(shè)定圖像坐標中的位置建立對應的模板搜索區(qū)域；C、工業(yè)相機將采集到移動中織物的被檢花回圖像輸至中央處理器內(nèi)，被檢花回圖 像在回調(diào)函數(shù)中搜索被檢花回圖像中的各模板，得到被檢花回圖像各模板在設(shè)定圖像坐標 中的位置，根據(jù)各模板在設(shè)定圖像坐標中的位置，通過中央處理器計算出被檢花回圖像的 花彎偏差調(diào)量和花斜偏差調(diào)量，中央處理器輸出花彎偏差調(diào)量和花斜偏差調(diào)量，并控制相 對應調(diào)整彎輥和調(diào)整斜輥動作調(diào)整。本發(fā)明為達到上述目的的技術(shù)方案一種基于機器視覺的織物自動整花裝置，包 括機架、安裝在機架上的前導布輥和后導布輥，其特征在于所述機架上位于前導布輥和后 導布輥之間安裝有至少一根調(diào)整彎輥及兩根或兩根以上能同時左右擺動的調(diào)整斜輥，調(diào)整 彎輥的一側(cè)安裝在機架上、另一側(cè)與彎輥調(diào)整機構(gòu)連接，彎輥調(diào)整機構(gòu)包括安裝在機架上 的彎輥電機、調(diào)整彎輥一側(cè)的傳動輪、安裝在彎輥電機輸出軸上的主動輪以及安裝在主動 輪和傳動輪上的傳動帶或傳動鏈，兩根或兩根以上的調(diào)整斜輥安裝在斜輥調(diào)整機構(gòu)上，所述的斜輥調(diào)整機構(gòu)包括安裝在機架上的斜輥電機、傳動副以及支架，調(diào)整斜輥安裝在支架 上，支架的一端鉸接在機架上，斜輥電機通過傳動副與支架的另一端連接；所述的前導布輥 或/和后導布輥的機架上安裝有光源支架和位置可調(diào)節(jié)的工業(yè)相機，所述的工業(yè)相機為能 采集織物整幅花回圖像的線陣相機，光源支架上安裝有角度可調(diào)的燈座，線性光源安裝在 燈座上，編碼器安裝在與織物同步的傳動輥上，編碼器的輸出端與工業(yè)相機的輸入端連接， 中央處理器的輸入端與工業(yè)相機的輸出端接，中央處理器的輸出端與彎輥調(diào)整機構(gòu)的彎輥 電機和斜輥調(diào)整機構(gòu)的斜輥電機連接。本發(fā)明在機架位于前導布輥或/和后導布輥的機架處安裝有位置可調(diào)節(jié)的工業(yè) 相機和光源支架，織物在線通過于前、后導布輥過程中，線性光源照在織物上，通過線陣相 機采集織物整幅花回圖像，在線實時對移動的織物整幅花回進行采集，通過選擇該花回圖 像兩個以上區(qū)域來建立設(shè)定圖像坐標中各模板的模板搜索區(qū)域，在線檢測過程中，工業(yè)相 機將采集到移動中織物被檢花回 圖像輸入至中央處理器內(nèi)，通過搜索被檢花回圖像中各模 板在設(shè)定圖像坐標中的相互位置，計算出被檢花回圖像的花彎偏差調(diào)量和花斜偏差調(diào)量， 通過中央處理器控制相對應調(diào)整彎輥和調(diào)整斜輥動作，對織物上畸變的花形及時糾正。本 發(fā)明通過安裝在機架上的調(diào)整彎輥和調(diào)整斜輥對織物進行調(diào)整，調(diào)整結(jié)構(gòu)簡單，易于現(xiàn)有 設(shè)備的改造。本發(fā)明通過機器視覺來達到自動調(diào)節(jié)花形傾斜和彎曲的目的，操作性強，大幅 度提高織物的合格率，解決了現(xiàn)有織物在水洗和烘干、拉幅定型或預縮等后整理工序處理 過程中花形畸變的問題。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的詳細描述。圖1所示是本發(fā)明的流程框圖。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的A-A的剖視向結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖2的B-B的剖視向結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖3的C-C的剖視向結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖2的D-D的剖視向結(jié)構(gòu)示意圖。其中1-相機支架，2-上支座，3-工業(yè)相機，4-立柱，5-光源支架，6-燈座，7-線 性光源，8-前導布輥，9-調(diào)整彎輥，10-中間導布輥，11-后導布輥，12-水平支座，13-下支 座，14-斜輥調(diào)整機構(gòu)，14-1-斜輥電機，14-2-絲桿，14-3-絲母，14_4_支架，14_5_鉸接座， 15-調(diào)整斜輥，16-織物，17-機架，17-1-支座，18-彎輥調(diào)整機構(gòu)，18_1_彎輥電機，18_2_減 速器，18-3-傳動鏈，18-4-傳動輪，19-編碼器。
具體實施例方式見圖1所示，本發(fā)明的基于機器視覺的織物自動整花方法，首先通過工業(yè)相機采 集在線移動織物中至少一個整體花回圖像，將花回圖像載入到中央處理器內(nèi)，花回圖像在 回調(diào)函數(shù)中對花回圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換并保存花回圖像，本工業(yè)相機為能采集織物花回圖像 的線陣相機，如采用CCD線陣相機，分辨率為> 0. 5K，行頻> 2K，根據(jù)花回圖像的大小可對 工業(yè)相機對圖像的高度、寬度、曝光時間和觸發(fā)模式等參數(shù)進行設(shè)置。通過中央處理器的交互界面，任意選定上述花回圖像中兩個以上區(qū)域作為模板，所選花回圖像各模板的區(qū)域為圖像色差較明顯的區(qū)域，如根據(jù)花型特征可從左到右花回圖像的周邊區(qū)域，模板數(shù)量根據(jù) 花回圖像區(qū)域的大小以及花型而定，當花回圖像區(qū)域較小，所選擇的模板數(shù)量較多如3 10個；而花回圖像區(qū)域較大時，所選擇的模板數(shù)量較少，如2 5個，保存所選定各模板在 設(shè)定圖像坐標中的位置以建立對應的模板搜索區(qū)域，工業(yè)相機將采集到移動中織物的被檢 花回圖像輸至中央處理器內(nèi)，被檢花回圖像在回調(diào)函數(shù)中搜索被檢花回圖像中的各模板位 置，得到被檢花回圖像各模板在設(shè)定圖像坐標中的位置，根據(jù)檢測到各模板在設(shè)定圖像坐 標中的位置，通過中央處理器可以計算到織物花回的緯斜偏差與緯彎偏差，中央處理器采 用常規(guī)的灰度圖像處理方法進行處理，繼而通過中央處理器進一步計算出被檢花回圖像的 花彎偏差調(diào)量和花斜偏差調(diào)量，中央處理器輸出花彎偏差調(diào)量和花斜偏差調(diào)量，并控制相 對應調(diào)整彎輥9和調(diào)整斜輥15動作調(diào)整花形，不斷對織物上的花形進行自動調(diào)整。
見圖2 6所示，本發(fā)明基于機器視覺的織物的自動整花裝置，包括機架17、安裝 在機架17上的前導布輥8和后導布輥11，且機架17上位于前導布輥8和后導布輥11之間 安裝有至少一根調(diào)整彎輥9和兩根或兩根以上的能左右擺動的調(diào)整斜輥15，調(diào)整彎輥9和 調(diào)整斜輥15分別與彎輥調(diào)整機構(gòu)18和斜輥調(diào)整機構(gòu)14連接，見圖2、3 5所示，本發(fā)明 的調(diào)整彎輥9的一側(cè)轉(zhuǎn)動安裝在機架17上、另一側(cè)與彎輥調(diào)整機構(gòu)18連接，本發(fā)明的彎輥 調(diào)整機構(gòu)18包括安裝在機架17上的彎輥電機18-1、調(diào)整彎輥9 一側(cè)的傳動輪18-4、安裝 在彎輥電機18-1輸出軸上的主動輪以及安裝在主動輪和傳動輪18-4上的傳動帶或傳動鏈 18-3，彎輥電機18-1通過傳動帶或傳動鏈18-3與調(diào)整彎輥9 一側(cè)的傳動輪18_4連接，彎輥 電機18-1帶動調(diào)整彎輥旋轉(zhuǎn)一定角度，對織物弧彎花形進行調(diào)整，當調(diào)整彎輥9如圖1所 不，采用兩根或多根時，可通過傳動機構(gòu)使多根調(diào)整彎輥9能反向同時回轉(zhuǎn)，彎輥電機18-1 與減速器18-2連接，動力經(jīng)減速后傳至調(diào)整彎輥9上。見圖2、3、5所示，本發(fā)明的斜輥調(diào) 整機構(gòu)14包括安裝在機架17上的斜輥電機14-1、傳動副以及支架14-4，調(diào)整斜輥15可轉(zhuǎn) 動地安裝在支架14-4上，本發(fā)明采用兩根或兩根以上的調(diào)整斜輥15，多根調(diào)整斜輥15安 裝在支架14-4上，支架14-4的一端通過鉸接座14-5鉸接在機架17的支座17_1上，而支 架14-4的另一端與通過傳動副與斜輥電機14-1的輸出軸連接，該傳動副可采用絲桿絲母 傳動副結(jié)構(gòu)；或齒輪齒條傳動副機構(gòu)，或蝸輪蝸桿傳動副機構(gòu)，如圖4所示，斜輥電機14-1 的輸出軸與絲桿14-2連接，絲母14-3與支架14-4連接，通過斜輥電機14_1驅(qū)動絲桿14_2 轉(zhuǎn)動而使絲母14-3軸向移動，通過調(diào)整斜輥15的左右擺動，對織物斜花形進行矯正。見圖 2 4所示，本發(fā)明位于前導布輥8或/和后導布輥11的機架17上安裝有位置可調(diào)節(jié)的工 業(yè)相機3，光源支架5也安裝在位于前導布輥8或/和后導布輥11的機架17上，光源支架5 上安裝有角度可調(diào)的燈座6，燈座6鉸接在光源支架5上，線性光源7安裝在燈座6上，線性 光源7照在通過前導布輥8和后導布輥11之間的織物16上，以保持較好的拍攝圖像質(zhì)量。 圖2、6所示，本發(fā)明的編碼器19安裝在與織物16同步的傳動輥上，編碼器19的輸出端與工 業(yè)相機3的輸入端連接，在工業(yè)相機3接收到編碼器19產(chǎn)生的觸發(fā)信號開始對織物采集花 回圖像，并向中央處理器發(fā)送所采集的花回圖像，該編碼器19隨傳動輥轉(zhuǎn)動而同步發(fā)出行 觸發(fā)信號，該傳動輥可為前導布輥8、后導布輥11或中間導布輥10，也可以設(shè)置在后序的傳 動輥上，工業(yè)相機3向中央處理器發(fā)送所采集的花回圖像，中央處理器具有人機交互界面， 通過人機交互界面選擇花回圖像的搜索區(qū)域模板，工業(yè)相機3將被檢花回圖像輸中央處理器內(nèi)，通過被檢花回圖像中各模板在設(shè)定圖像坐標中的位置，計算得出調(diào)整量，中央處理器 的輸出端與彎輥調(diào)整機構(gòu)18的彎輥電機18-1和斜輥調(diào)整機構(gòu)14的斜輥電機14-1連接， 控制彎輥電機18-1使調(diào)整彎輥9轉(zhuǎn)動達到所需矯正的角度對織物弧形花形調(diào)整，并通過斜 輥電機14-1帶動傳動副使調(diào)整斜輥15左右擺動對斜形花形進行矯正，達到織物16整花的 目的。 見圖2 4所示，本發(fā)明機架17安裝有立柱4，立柱4的上部安裝有上支座2，相機支架1可調(diào)安裝在上支座2上，工業(yè)相機3安裝在相機支架1上，將工業(yè)相機3安裝在上 支座2上，方便調(diào)整工業(yè)相機3的位置，立柱4下部安裝有光源支架5，燈座6安裝在光源 支架5。同樣本發(fā)明機架17位于后導布輥11的一側(cè)安裝有水平支座12，水平支座12上安 裝有水平調(diào)節(jié)的下支座13，能調(diào)節(jié)的相機支架1安裝在下支座13上，工業(yè)相機3安裝在相 機支架1上，將工業(yè)相機3安裝在下支座13上，且光源支架5安裝在水平支座12上，燈座 6安裝在光源支架5。
權(quán)利要求
一種基于機器視覺的織物自動整花方法，其特征在于a、首先通過工業(yè)相機采集在線移動織物中至少一個整體花回圖像，將花回圖像載入到中央處理器內(nèi)，花回圖像在回調(diào)函數(shù)中對花回圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換并保存花回圖像；b、通過中央處理器的交互界面，任意選定上述花回圖像中兩個或兩個以上區(qū)域作為模板，并保存所選定各模板在設(shè)定圖像坐標中的位置以建立對應的模板搜索區(qū)域；c、工業(yè)相機將采集到移動中織物的被檢花回圖像輸至中央處理器內(nèi)，被檢花回圖像在回調(diào)函數(shù)中搜索被檢花回圖像中的各模板，得到被檢花回圖像各模板在設(shè)定圖像坐標中的位置，并根據(jù)各模板在設(shè)定圖像坐標中位置，通過中央處理器計算出被檢花回圖像的花彎偏差調(diào)量和花斜偏差調(diào)量，中央處理器輸出花彎偏差調(diào)量和花斜偏差調(diào)量，并控制相對應調(diào)整彎輥和調(diào)整斜輥動作調(diào)整。
2.根據(jù)要得要求1所述的基于機器視覺的織物自動整花方法，其特征在于所述選定 花回圖像中各模板的區(qū)域為圖像色差明顯的區(qū)域。
3.一種基于機器視覺的織物自動整花裝置，包括機架(17)、安裝在機架(17)上的前 導布輥(8)和后導布輥(11)，其特征在于所述機架(17)上位于前導布輥(8)和后導布 輥(11)之間安裝有至少一根調(diào)整彎輥(9)及兩根或兩根以上能同時左右擺動的調(diào)整斜 輥(15)，調(diào)整彎輥(9)的一側(cè)安裝在機架(17)上、另一側(cè)與彎輥調(diào)整機構(gòu)(18)連接，彎輥 調(diào)整機構(gòu)(18)包括安裝在機架(17)上的彎輥電機(18-1)、調(diào)整彎輥(9) 一側(cè)的傳動輪 (18-4)、安裝在彎輥電機(18-1)輸出軸上的主動輪以及安裝在主動輪和傳動輪(18-4)上 的傳動帶或傳動鏈(18-3)，兩根或兩根以上的調(diào)整斜輥(15)安裝在斜輥調(diào)整機構(gòu)(14)上， 所述的斜輥調(diào)整機構(gòu)(14)包括安裝在機架(17)上的斜輥電機(14-1)、傳動副以及支架 (14-4)，調(diào)整斜輥(15)安裝在支架(14-4)上，支架(14-4)的一端鉸接在機架(17)上，斜 輥電機(14-1)通過傳動副與支架(14-4)的另一端連接；所述的前導布輥⑶或/和后導 布輥(11)的機架(17)上安裝有光源支架(5)和位置可調(diào)節(jié)的工業(yè)相機(3)，所述的工業(yè) 相機(3)為能采集織物整幅花回圖像的線陣相機，光源支架(5)上安裝有角度可調(diào)的燈座 (6)，線性光源(7)安裝在燈座(6)上，編碼器(19)安裝在與織物同步的傳動輥上，編碼器 (19)的輸出端與工業(yè)相機(3)的輸入端連接，中央處理器的輸入端與工業(yè)相機(3)的輸出 端接，中央處理器的輸出端與彎輥調(diào)整機構(gòu)(18)的彎輥電機(18-1)和斜輥調(diào)整機構(gòu)(14) 的斜輥電機(14-1)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的織物自動整花裝置，其特征在于所述機架 (17)安裝有立柱(4)，立柱(4)的上部安裝有上支座(2)，相機支架(1)可調(diào)安裝在上支座 (2)上，工業(yè)相機(3)安裝在相機支架(1)上，立柱(4)下部安裝有光源支架(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機器視覺的織物自動整花裝置，其特征在于所述機架 (17)位于后導布輥(11)的一側(cè)安裝有水平支座(12)，水平支座(12)上安裝有水平調(diào)節(jié)的 下支座(13)，能調(diào)節(jié)的相機支架(1)安裝在下支座(13)上，工業(yè)相機(3)安裝在相機支架 (1)上，且光源支架(5)安裝在水平支座(12)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于機器視覺的織物自動整花裝置，機架上位于前、后導布輥之間安裝有一對調(diào)整彎輥及兩根以上的調(diào)整斜輥，調(diào)整彎輥的一端安裝在機架上另一端與彎輥調(diào)整機構(gòu)的彎輥電機連接，調(diào)整斜輥安裝在斜輥調(diào)整機構(gòu)上的支架上，支架的一端鉸接在機架上、另一端通過絲母、絲桿與斜輥電機連接；前導布輥或/和后導布輥的機架上安裝有工業(yè)相機和光源支架，光源支架上安裝有燈座上，線性光源安裝在燈座上，安裝在與織物同步的傳動輥上的編碼器其輸出端與工業(yè)相機的輸入端連接，中央處理器的輸入端與工業(yè)相機的輸出端接，中央處理器的輸出端與彎輥電機和斜輥電機連接。本發(fā)明自動調(diào)節(jié)花形傾斜和彎曲，達到自動整花的效果。
文檔編號D06H3/12GK101818449SQ201010132489
公開日2010年9月1日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者顧金華 申請人:顧金華