機器視覺在布匹生產(chǎn)在線檢測系統(tǒng)的應(yīng)用（上）

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　一、布匹生產(chǎn)在線檢測概述
　　自動檢測技術(shù)作為一種快速搓睦、實時卡载、準確采集與處理信息的高新技術(shù)，已逐漸成為國民經(jīng)濟信息化傍念、增強競爭力不可缺少的技術(shù)工具和手段矫夷。布匹在現(xiàn)代生產(chǎn)流水線上，需要判別出布匹的顏色是否合格憋槐、布匹上是否有雜質(zhì)及雜質(zhì)的數(shù)量双藕。由于生產(chǎn)線運行速度較快，要求雜質(zhì)分辨直徑較小阳仔，用人工難以做到實時檢測忧陪，事后抽樣檢測效率低下，且抽檢后的產(chǎn)品仍然有存在瑕疵的可能近范。計算機的自動化嘶摊，正好適合于快速實時地檢測。布匹生產(chǎn)在線檢測系統(tǒng)正是基于機器視覺的技術(shù)评矩，快速高效的檢測出布匹的顏色和存在的雜質(zhì)叶堆。機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置）將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號斥杜，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)虱颗，根據(jù)像素分布、亮度和顏色等信息蔗喂，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號墙滋；圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征掸昨，進而根據(jù)判別的結(jié)果來識別圖像的內(nèi)容或控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。
　　二巍慧、項目要求
　　在布匹的生產(chǎn)過程中绿壮，像布匹質(zhì)量檢測這種有高度重復(fù)性和智能性的工作只能靠人工檢測來完成,在現(xiàn)代化流水線后面常常可看到很多的檢測工人來執(zhí)行這道工序,給企業(yè)增加巨大的人工成本和管理成本的同時,卻仍然不能保證100 %的檢驗合格率(即“零缺陷”) 楚携。對布匹質(zhì)量的檢測是重復(fù)性勞動秃值，容易出錯且效率低岔爹。
　　流水線進行自動化的改造茅囱，使布匹生產(chǎn)流水線變成快速、實時旧伺、準確浆英、高效的流水線。在流水線上君祸，所有布匹的顏色批型、及數(shù)量都要進行自動確認（以下簡稱“布匹檢測”）。現(xiàn)在采用機器視覺的自動識別技術(shù)完成以前由人工來完成的工作含滴。在大批量的布匹檢測中诱渤，用人工檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度谈况。
　　三勺美、項目方案
　　機器視覺是在沒有人工干預(yù)的情況下使用計算機來處理和分析圖像信息并作出結(jié)論。機器視覺的特點是自動化碑韵、客觀赡茸、非接觸和高精度,與一般意義上的圖像處理系統(tǒng)相比,機器視覺強調(diào)的是精度和速度,以及工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的可靠性。
　　在機器視覺應(yīng)用中祝闻，包括以下幾個過程：
　　圖像采集
　　通過光學(xué)系統(tǒng)占卧，由相機采集圖像，圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式式并傳入計算機存儲器联喘。
　　圖像處理
　　處理器運用不同的算法來處理對決策有重要影響的圖像要素华蜒，如對圖像進行顏色辨識,面積、長度測量豁遭，圖像增強叭喜，邊緣銳化，降噪等處理妨宪。
　　特性提取
　　處理器識別并量化圖像的關(guān)鍵特性锥约，例如布匹的顏色和雜質(zhì)的形狀等等。然后這些數(shù)據(jù)傳送到控制程序之灼。
　　判決和控制
　　處理器的控制程序根據(jù)收到的數(shù)據(jù)做出結(jié)論侮搭。例如：這些數(shù)據(jù)包括雜質(zhì)的直徑是否在要求規(guī)格之內(nèi)或者布匹的顏色是否合格创邦。
　　視覺系統(tǒng)一般包括：光源、光學(xué)系統(tǒng)闭凡、相機丝您、圖像處理單元、圖像分析處理軟件秩菩、監(jiān)視器但珍、通訊/輸入輸出單元等。布匹檢測的機器視覺系統(tǒng)的組成如下圖所示粉簇。視覺系統(tǒng)的輸出是經(jīng)過運算處理之后的檢測結(jié)果——各種雜質(zhì)的數(shù)量绎术。計算機系統(tǒng)實時獲得檢測結(jié)果后,指揮運動系統(tǒng)或輸入輸出系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的控制動作（如分選）。
　　下面就布匹檢測系統(tǒng)提出詳細方案設(shè)計說明書蛀膊〔姆蹋　
　　圖像處理軟件
　　機器視覺系統(tǒng)中，視覺信息的處理技術(shù)主要依賴于圖像處理方法恒傻，它包括圖像增強脸侥、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑盈厘、邊緣銳化睁枕、分割、特征抽取沸手、圖像識別與理解等內(nèi)容外遇。經(jīng)過這些處理后，輸出圖像的質(zhì)量得到相當程度的改善罐氨，既改善了圖像的視覺效果臀规，又便于計算機對圖像進行分析、處理和識別栅隐。
　　特征提取辨識
　　一般布匹檢測（自動識別）先利用高清晰度塔嬉、高速攝像鏡頭拍攝標準圖像，在此基礎(chǔ)上設(shè)定一定標準租悄；然后拍攝被檢測的圖像谨究，再將兩者進行對比。但是在布匹質(zhì)量檢測工程中要復(fù)雜一些：
　　1．圖像的內(nèi)容不是單一的圖像诲操，每塊被測區(qū)域存在的雜質(zhì)的數(shù)量烟瞳、大小、顏色帮伙、位置不一定一致航娩。
　　2．雜質(zhì)的形狀難以事先確定。
　　3．由于布匹快速運動對光線產(chǎn)生反射鹰党，圖像中可能會存在大量的噪聲炫茄。
　　4．在流水線上虹体，對布匹進行檢測，有實時性的要求状奴。
　　由于上述原因怨耸，圖像識別處理時應(yīng)采取相應(yīng)的算法，提取雜質(zhì)的特征耗憨，進行模式識別乘颖，實現(xiàn)智能分析。

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