本發(fā)明具體涉及一種基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置及圖像成像方法，屬于紡織印染設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

帶有織造花形的織物，行業(yè)內(nèi)俗稱提花布，即在織造時將經(jīng)紗或緯紗（經(jīng)編紗或緯編紗）錯綜地在織物上織出凸起立體形態(tài)的花形圖案，以這種方法織造出來的布就叫提花布。提花布在印染后整理過程中，由于張力不勻，容易造成織物緯紗變形，常稱為緯斜，因此，織物的織造花形會在門幅方向產(chǎn)生斜位移，從而直接影響成品織物質(zhì)量，使得織物緯斜的指標(biāo)日益受到重視?？椢锞曅钡臋z測傳統(tǒng)的方法是采用光電透射式檢測方式，即采用多組光源和檢測元件—集成硅光電池分別置于織物的兩側(cè)，光源發(fā)出的平行光均勻穿過被測織物，織物緯紗的影像通過光學(xué)系統(tǒng)成像到集成硅光電池上，當(dāng)緯紗形態(tài)發(fā)生變化時，集成硅光電池輸出信號之發(fā)生變化，該信號經(jīng)過處理變換，得到緯紗變形角度值。

采用光電透射式檢測方式時，對于織造花形圖案面積大于某組檢測元件—集成硅光電池工作面積區(qū)域，光電透射式檢測方式可能只是獲得花形圖案固有的錯綜緯紗形態(tài)，無法判斷織物幅向正真的緯紗變形角度值；對于厚重織物，光源發(fā)出的平行光根本無法穿過被測織物，光電透射式檢測不能工作。無法檢測厚重織物的緯紗變形角度值。這都極大的限制了光電透射式檢測方式的應(yīng)用場合，也沒有很好地解決辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種提取清晰織物織造花形圖案的圖像，并為后續(xù)圖像精準(zhǔn)采集、軟件的運(yùn)算處理提供良好條件的基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置及圖像成像方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一個技術(shù)方案是：一種基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置，包括：

帶有織造花形圖案的織物作為被測對象；

線陣相機(jī)，用于獲取織造花形圖案的成像；

第一導(dǎo)布件和第二導(dǎo)布件，用于織物運(yùn)行的導(dǎo)向；

圖像處理器，用于接收線陣相機(jī)輸出的圖像信號，并進(jìn)行處理，所述圖像處理器與線陣相機(jī)電連接或光纖連接；

光源，用于對織物打光；

相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與織物平面之間的夾角或用于調(diào)整線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與光源的光源光軸線n之間的夾角；

光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整光源的光源光軸線n與線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m之間的夾角或用于調(diào)整光源的光源光軸線n與織物平面之間的夾角；

所述線陣相機(jī)與相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)安裝固定連接；

所述相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)與機(jī)架固定連接；

所述光源與光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)安裝固定連接；

所述光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)與機(jī)架固定連接；

其創(chuàng)新點(diǎn)在于：所述線陣相機(jī)與光源設(shè)在第一導(dǎo)布件與第二導(dǎo)布件之間的織物的同一側(cè)并沿著織物平面的移動方向V順序或逆序排列，且所述線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與光源的光源光軸線n在織物的表面上方相交；

順序排列時：所述線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與光源的光源光軸線n在織物的表面上方相交的交點(diǎn)為O點(diǎn)，

所述線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與織物平面的移動方向V的夾角α為5°~85°，

所述光源的光源光軸線n與線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m的夾角β為5°~85°，

所述夾角α與夾角β在同一個第一平面內(nèi)，該第一平面垂直于織物平面且該第一平面與織物平面的移動方向V平行；

逆序排列時：所述線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與光源的光源光軸線n在織物的表面上方相交的交點(diǎn)為O’點(diǎn)，

所述光源的光源光軸線n與織物平面的移動方向V的夾角α’為5°~85°，

所述線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與光源的光源光軸線n的夾角β’為5°~85°，

所述夾角α’與夾角β’在同一個第二平面內(nèi)，該第二平面垂直于織物平面且該第二平面與織物平面的移動方向V平行。

在上述第一個技術(shù)方案中，所述光源采用白色光源。

在上述第一個技術(shù)方案中，所述線陣相機(jī)是彩色相機(jī)或者是單色相機(jī)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第二個技術(shù)方案是：一種基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像成像方法，采用如上述的基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置，其創(chuàng)新點(diǎn)在于，所述方法包括如下步驟 ：

a、在線陣相機(jī)與光源設(shè)在第一導(dǎo)布件與第二導(dǎo)布件之間的織物的同一側(cè)， 且沿著織物平面的移動方向V順序排列的狀況下 ：

①當(dāng)織物在第一導(dǎo)布件和第二導(dǎo)布件之間沿織物平面的移動方向V開始運(yùn)行時，

調(diào)節(jié)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與織物平面的移動方向V的夾角α為5°~85°；

②調(diào)節(jié)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得光源的光源光軸線n與線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m的夾角β為5°~85°；

③調(diào)節(jié)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)和光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與光源（3）的光源光軸線n在織物的表面上方相交；

④啟動圖像處理器并連續(xù)接收線陣相機(jī)輸出的花形圖案圖像；

⑤微調(diào)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得圖像處理器所處理的圖像有最大的對比度；

⑥微調(diào)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得圖像處理器所處理的圖像有最大的清晰度；

⑦微調(diào)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)和相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得圖像處理器計(jì)算的灰度值滿足提取緯紗變形角度值的要求；

b、在線陣相機(jī)與光源設(shè)在第一導(dǎo)布件與第二導(dǎo)布件之間的織物的同一側(cè)，且沿著織物平面的移動方向V逆序排列的狀況下：

①當(dāng)織物在第一導(dǎo)布件和第二導(dǎo)布件之間沿織物平面的移動方向V開始運(yùn)行時，

調(diào)節(jié)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得光源的光源光軸線n與織物平面的移動方向V的夾角α’為5°~85°；

②調(diào)節(jié)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與光源的光源光軸線n的夾角β’為5°~85°；

③調(diào)節(jié)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)和相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得光源的光源光軸線n和線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與在織物的表面上方相交；

④啟動圖像處理器并連續(xù)接收線陣相機(jī)輸出的花形圖案圖像；

⑤微調(diào)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得圖像處理器所處理的圖像有最大的對比度；

⑥微調(diào)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得圖像處理器所處理的圖像有最大的清晰度；

⑦微調(diào)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)和相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，使得圖像處理器計(jì)算的灰度值滿足提取緯紗變形角度值的要求。

本發(fā)明所具有的積極效果是：采用本發(fā)明的基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置后，實(shí)現(xiàn)了提取清晰圖像，并為后續(xù)圖像精準(zhǔn)采集、軟件的運(yùn)算處理提供良好條件。采用了本發(fā)明的基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像成像方法后，由于織物織造花形圖案浮在織物表面，所以要求光源的光軸和線陣相機(jī)的鏡頭光軸在織物表面重合（交集）；還要根據(jù)浮在織物的正面組成花紋圖案的凹凸程度，分別調(diào)整線陣相機(jī)的鏡頭光軸和光源的光源光軸線分別與織物之間的夾角，這里，仍然需要保證線光源的光軸和線陣相機(jī)的鏡頭光軸在織物表面交集，只有這樣了才能獲得采集的圖像無陰影，無死角，圖像邊緣清晰。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明第二種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖以及給出的實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置，包括：

帶有織造花形圖案的織物1作為被測對象；

線陣相機(jī)2，用于獲取織造花形圖案的成像；

第一導(dǎo)布件6和第二導(dǎo)布件9，用于織物1運(yùn)行的導(dǎo)向；

圖像處理器7，用于接收線陣相機(jī)2輸出的圖像信號，并進(jìn)行處理，所述圖像處理器7與線陣相機(jī)2電連接或光纖連接；

光源3，用于對織物1打光；

相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，用于調(diào)整線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與織物1平面之間的夾角α

光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5，用于調(diào)整光源3的光源光軸線n與線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m之間的夾角β；

所述線陣相機(jī)2與相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4安裝固定連接；

所述相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4與機(jī)架8固定連接；

所述光源3與光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5安裝固定連接；

所述光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5與機(jī)架8固定連接；

所述線陣相機(jī)2與光源3設(shè)在第一導(dǎo)布件6與第二導(dǎo)布件9之間的織物1的同一側(cè)并沿著織物1平面的移動方向V順序或逆序排列，且所述線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與光源3的光源光軸線n在織物1的表面上方相交；

按圖1的順序排列時：所述線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與光源3的光源光軸線n在織物1的表面上方相交的交點(diǎn)為O點(diǎn)，

所述線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與織物1平面的移動方向V的夾角α為5°~85°，

所述光源3的光源光軸線n與線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m的夾角β為5°~85°，

所述夾角α與夾角β在同一個第一平面內(nèi)，該第一平面垂直于織物1平面且該第一平面與織物1平面的移動方向V平行。

本發(fā)明的基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置中，所述光源3采用白色光源。

所述線陣相機(jī)2是彩色相機(jī)或者是單色相機(jī)。

實(shí)施例2

如圖2所示，一種基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置，包括：

帶有織造花形圖案的織物1作為被測對象；

線陣相機(jī)2，用于獲取織造花形圖案的成像；

第一導(dǎo)布件6和第二導(dǎo)布件9，用于織物1運(yùn)行的導(dǎo)向；

圖像處理器7，用于接收線陣相機(jī)2輸出的圖像信號，并進(jìn)行處理，所述圖像處理器7與線陣相機(jī)2電連接或光纖連接；

光源3，用于對織物1打光；

相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，用于調(diào)整線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與光源3的光源光軸線n之間的角度夾角β’；

光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5，用于調(diào)整光源3的光源光軸線n與織物1平面之間的夾角α’ ；

所述線陣相機(jī)2與相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4安裝固定連接；

所述相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4與機(jī)架8固定連接；

所述光源3與光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5安裝固定連接；

所述光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5與機(jī)架8固定連接；

所述線陣相機(jī)2與光源3設(shè)在第一導(dǎo)布件6與第二導(dǎo)布件9之間的織物1的同一側(cè)并沿著織物1平面的移動方向V順序或逆序排列，且所述線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與光源3的光源光軸線n在織物1的表面上方相交；

按圖2的逆序排列時：所述線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與光源3的光源光軸線n在織物1的表面上方相交的交點(diǎn)為O’點(diǎn)，

所述光源3的光源光軸線n與織物1平面的移動方向V的夾角α’為5°~85°，

所述線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與光源3的光源光軸線n的夾角β’為5°~85°，

所述夾角α’與夾角β’在同一個第二平面內(nèi)，該第二平面垂直于織物1平面且該第二平面與織物1平面的移動方向V平行。

本發(fā)明的基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置中，所述光源3采用白色光源。

所述線陣相機(jī)2是彩色相機(jī)或者是單色相機(jī)。

實(shí)施例3

如圖1所示，一種基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像成像方法，采用如上述的基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置，所述方法包括如下步驟 ：

在線陣相機(jī)2與光源3設(shè)在第一導(dǎo)布件6與第二導(dǎo)布件9之間的織物1的同一側(cè)， 且沿著織物1平面的移動方向V順序排列的狀況下 ：

①當(dāng)織物1在第一導(dǎo)布件6和第二導(dǎo)布件9之間沿織物1平面的移動方向V開始運(yùn)行時，

調(diào)節(jié)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，使得線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與織物1平面的移動方向V的夾角α為5°~85°；

②調(diào)節(jié)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5，使得光源3的光源光軸線n與線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m的夾角β為5°~85°；

③調(diào)節(jié)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4和光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5，使得線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與光源3的光源光軸線n在織物1的表面上方相交；

④啟動圖像處理器7并連續(xù)接收線陣相機(jī)2輸出的花形圖案圖像；

⑤微調(diào)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5，使得圖像處理器7所處理的圖像有最大的對比度；

⑥微調(diào)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，使得圖像處理器7所處理的圖像有最大的清晰度；

⑦微調(diào)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5和相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，使得圖像處理器7計(jì)算的灰度值滿足提取緯紗變形角度值的要求。

實(shí)施例4

如圖2所示，一種基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像成像方法，采用如上述的基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置，所述方法包括如下步驟 ：

在線陣相機(jī)2與光源3設(shè)在第一導(dǎo)布件6與第二導(dǎo)布件9之間的織物1的同一側(cè)，且沿著織物1平面的移動方向V逆序排列的狀況下：

①當(dāng)織物1在第一導(dǎo)布件6和第二導(dǎo)布件9之間沿織物1平面的移動方向V開始運(yùn)行時，

調(diào)節(jié)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5，使得光源3的光源光軸線n與織物1平面的移動方向V的夾角α’為5°~85°；

②調(diào)節(jié)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，使得線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與光源3的光源光軸線n的夾角β’為5°~85°；

③調(diào)節(jié)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5和相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，使得光源3的光源光軸線n和線陣相機(jī)2的鏡頭光軸線m與在織物1的表面上方相交；

④啟動圖像處理器7并連續(xù)接收線陣相機(jī)2輸出的花形圖案圖像；

⑤微調(diào)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5，使得圖像處理器7所處理的圖像有最大的對比度；

⑥微調(diào)相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，使得圖像處理器7所處理的圖像有最大的清晰度；

⑦微調(diào)光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)5和相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)4，使得圖像處理器7計(jì)算的灰度值滿足提取緯紗變形角度值的要求。

本發(fā)明所述的第一導(dǎo)布件6和第二導(dǎo)布件9可以是導(dǎo)布輥，也可以是導(dǎo)布桿，還可以是導(dǎo)布板。

本發(fā)明的工作過程： 當(dāng)帶有織造花形圖案的織物1在第一導(dǎo)布件6和第二導(dǎo)布件9之間移動時 ，并采用機(jī)器視覺采集其浮在織物正面織造圖案，由于織物織造花形圖案浮在織物表面，因此，線光源光軸線和線陣相機(jī)光軸線在織物表面上方要有交集；還要根據(jù)浮在織物的正面組成花紋圖案的凹凸程度，分別調(diào)整相機(jī)準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)和光源準(zhǔn)直機(jī)構(gòu)，即：調(diào)整線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與織物平面之間的夾角α、調(diào)整光源的光源光軸線n與線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m之間的夾角β，或者調(diào)整光源的光源光軸線n與織物平面之間的夾角α’和調(diào)整線陣相機(jī)的鏡頭光軸線m與光源的光源光軸線n之間的角度夾角β’。

這里，仍然需要保證線光源的光源光軸線和線陣相機(jī)的鏡頭光軸線在織物表面上方交集，只有這樣了才能獲得采集的圖像無陰影，無死角，圖像邊緣清晰。

綜上所述，本發(fā)明基于機(jī)器視覺織物織造花形圖案的圖像提取裝置，通過改變線光源的光軸線和線陣相機(jī)的鏡頭光軸線及織物平面之間的夾角，同時保證線光源的光源光軸線和線陣相機(jī)的鏡頭光軸線在織物表面上方交集，完成對織物織造花形圖案的圖像提取，對后續(xù)圖像精準(zhǔn)采集、軟件的運(yùn)算處理提供良好條件。