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    关 键 词:
    一种 自动 验布机
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    摘要
    申请专利号:

    CN201510981914.5

    申请日:

    2015.12.23

    公开号:

    CN105606624A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||著录事项变更IPC(主分类):G01N 21/89变更事项:申请人变更前:浙江越?;抵圃煊邢薰颈涓?浙江越剑智能装备股份有限公司变更事项:地址变更前:312065 浙江省绍兴市齐贤镇阳嘉龙村变更后:312065 浙江省绍兴市齐贤镇阳嘉龙村|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/89申请日:20151223|||公开
    IPC分类号: G01N21/89 主分类号: G01N21/89
    申请人: 浙江越?;抵圃煊邢薰?
    发明人: 万贤福; 汪军; 李立轻; 陈俊琰; 孔祖坚; 李兵; 崔桂新; 许增慧
    地址: 312065 浙江省绍兴市齐贤镇阳嘉龙村
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510981914.5

    授权公告号:

    |||||||||

    法律状态公告日:

    2018.06.08|||2018.03.16|||2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    授权|||著录事项变更|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种自动验布机,尤其涉及一种具有疵点自动检测和识别系统的自动验布机,特别是一种矫正布面抖动造成的图像畸变的方法的自动验布机,能够矫正自动验布机中布面抖动造成的图像畸变,通过平铺图像所对应的织物,沿经向等间距划分网格作为矫正图像的采样点网格,根据平铺织物平面上矫正采样点与原采样点之间的空间关系进行线性插值,获得矫正图像上各像素的灰度值。方法所需运算负荷低,内存消耗小,可以应用于实时处理,以供自动验布机后续的疵点识别与处理。

    权利要求书

    1.一种自动验布机,包括织物传动系统、光源和成像系统、图像采集处理与传输系统,以及
    人机交互系统,其特征是:还包括激光测距仪和布面抖动图像矫正系统,所述激光测距仪
    安装在成像系统扫描的扫描线的正上方,测距方向与扫描线处的布面垂直,测距点落在扫
    描线的扫描位置上;所述布面抖动图像矫正系统的具体步骤如下:
    (1)线扫描获得织物图像并转化为灰度图像,每条扫描线获取图像中的一行,行与织物
    的纬向相对应,列与走布方向即织物的经向相对应;在线扫描的同时,定时测量织物与传
    感器之间的距离,并依次排成序列z(t)即布面波动曲线;其中t为测距的采样时间序号
    t=0,1,2,…,k;
    (2)计算相邻扫描线在布面波动曲线上对应点连线的斜率Ssi:
    Ssi=(z(tnb)-z(tnb+1))×f2;
    其中,下标si为相邻扫描线中居前的扫描线的序号;tnb和tnb+1为扫描线si相邻的两
    个距离采样点的时间序号;f2为测距的采样频率;
    (3)计算相邻的扫描线在布面上的间距lsi:
    l s i = ( v / f 1 ) 2 + ( s s i / f 1 ) 2 ; ]]>
    其中,v为布面传送速度,f1为线扫描的扫描频率;
    (4)将图像对应的织物段平铺成一个平面,计算扫描图像中各行在平铺织物面内的采样
    位置。依照扫描线的次序,按上步计算所得各相邻的扫描线的间距lsi,依次计算出各扫描
    线在织物面内的经向位置,即图像中各行在织物面内的采样位置xi;具体为:以织物经向
    为横坐标,以织物纬向为纵坐标,织物段内的第一根扫描线si0的位置为横坐标的原点,
    则有:
    x i = Σ s i = s i 0 s i 0 + i - 1 l s i ; ]]>
    其中,i为织物图像中的行号;
    (5)计算平铺织物面内扫描线之间的平均间距
    d = l T / ( n - 1 ) ; ]]>
    其中,T为n条扫描线内的测距总次数;n为扫描
    线总数;
    (6)按所述平均间距在平铺织物面内划分矫正图像的行采样线,所述矫正图像的行采样
    线上的各像素灰度值g'(i,j)用线性插值法获得:
    g ( i , j ) = g ( i l , j ) + d i l i / d i l i l + 1 × ( g ( i l + 1 , j ) - g ( i l , j ) ) ; ]]>
    其中,g(i,j)表示织物图像上像素点(i,j)的灰度值,其中i为图像中的行号,j为图
    像中的列号;点(il,j)和点(il+1,j)为平铺织物面内与矫正图像点(i,j)的采样点相邻的两
    个织物图像的点,dil→i为织物图像点(il,j)与矫正图像点(i,j)在平铺织物上的距离,
    dil→il+1为织物图像点(il,j)与(il+1,j)在平铺织物上的距离,
    dil→il+1=xil+1-xil;
    (7)将所得矫正图像上各点的灰度值,纬向为行,经向为列,依次排列,形成矩阵,即
    得矫正图像。
    2.根据权利要求1所述的一种自动验布机,其特征在于,所述线扫描获得织物图像按帧处理。
    3.根据权利要求1所述的一种自动验布机,其特征在于,所述定时测量织物与传感器的距离
    是指按一定时间间隔测量织物与传感器的距离;所述一定时间间隔为1毫秒~10秒。
    4.根据权利要求1所述的一种自动验布机,其特征在于,所述线扫描采用相机线扫描。
    5.根据权利要求1所述的一种自动验布机,其特征在于,所述线扫描的扫描频率f1为
    1~100000。
    6.根据权利要求1所述的一种自动验布机,其特征在于,所述测距的采样频率f2为0.1~1000。
    7.根据权利要求1所述的一种自动验布机,其特征在于,所述布面传送速度v为0.01~200
    米/分钟。
    8.根据权利要求1所述的一种自动验布机,其特征在于,f1/f2=1~10000。

    说明书

    一种自动验布机

    技术领域

    本发明属自动验布技术领域,涉及一种自动验布机,尤其涉及一种具有疵点自动检测和
    识别系统的自动验布机,特别是一种矫正布面抖动造成的图像畸变的方法的自动验布机。

    背景技术

    当基于图像处理技术的自动验布机布面传送系统高速运转的时候,布面的纬线易发生上
    下抖动,造成照相机获取的图像发生畸变,进而严重影响后续的疵点的图像的识别处理。

    当布面不存在抖动时,相机-布面系统可以看成相机以一定速率沿着一块平铺的布面的经
    向进行移动。由于相机等间隔时间沿着布面的纬向进行线扫描,因此扫描线等间距地沿着经
    向分布在布面上。当布面纬线上下抖动时,同样可以看成相机沿着布面经向移动,此时的布
    面不再是平面,而是经向上波浪起伏的曲面,扫描线沿着经向坐标等间距分布,但在布面上
    不再等间距。扫描线上的采集的点阵作为图像上的行,按先后顺序拼接成为布面图像。由于
    抖动造成的布面的不等间距的采样最终形成织物图像上的纹理畸变。

    采样间距大的部分在图像上表现为相对其他部分沿着经向缩短,而采用间距小的部分在
    图像上表现为相对伸长。图像的伸缩不仅改变了疵点的外形特征,更为疵点的识别与分类造
    成了困难。

    因此,对于布面高速传动的自动验布机,针对布面抖动进行图像矫正非常必要。然而现
    有的基于图像处理技术的自动验布机并没有设置相关的矫正系统。这严重影响了自动验布机
    的疵点检测性能。

    发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种自动验布机,尤其涉及一种具有疵点自动检测和
    识别系统的自动验布机,特别是一种矫正布面抖动造成的图像畸变的方法的自动验布机,本
    发明克服了由于布面抖动引起的图像畸变,提高自动验布机的检测性能。本发明自动验布机
    的矫正方法结合激光测距技术,通过实时探测相机扫描部位的织物的空间位置,获得织物的
    抖动的信息;并据此在软件上对图像进行矫正。

    本发明的一种自动验布机,包括织物传动系统、光源和成像系统、图像采集处理与传输
    系统,以及人机交互系统,其特征是:还包括激光测距仪和布面抖动图像矫正系统,所述激
    光测距仪安装在成像系统扫描的扫描线的正上方,测距方向与扫描线处的布面垂直,测距点
    落在扫描线的扫描位置上;所述布面抖动图像矫正系统的具体步骤如下:

    (1)线扫描获得织物图像并转化为灰度图像,每条扫描线获取图像中的一行,行与织物
    的纬向相对应,列与走布方向即织物的经向相对应;在线扫描的同时,定时测量织物与传感
    器之间的距离,并依次排成序列z(t)即布面波动曲线,测距方向与扫描线处的布面垂直,测
    距点落在扫描线的扫描位置上;其中t为测距的采样时间序号t=0,1,2,…,k;

    (2)计算相邻扫描线在布面波动曲线上对应点连线的斜率Ssi:

    Ssi=(z(tnb)-z(tnb+1))×f2;

    其中,下标si为相邻扫描线中居前的扫描线的序号;tnb和tnb+1为扫描线si相邻的两
    个距离采样点的时间序号;f2为测距的采样频率;

    由于扫描与测距采样同时启动,第一根扫描线(si=0)与第一个测距采样点(t=0)
    同时产生,其它的扫描线和测距采样点产生的时刻分别为si/f1以及t/f2。通过产生时刻的前
    后比较,找到扫描线相邻的距离采样点tnb与tnb+1。

    斜率的计算采用相邻的两个距离采样值的差与时间间隔的比值进行估计。

    (3)计算相邻的扫描线在布面上的间距lsi:

    l s i = ( v / f 1 ) 2 + ( s s i / f 1 ) 2 ; ]]>

    其中,v为布面传送速度,f1为线扫描的扫描频率;

    相邻的扫描线在布面上的间距由布面扫描间隔时间内的经向位移和上下波动位移的
    合成而来。

    (4)将图像对应的织物段平铺成一个平面,计算扫描图像中各行在平铺织物面内的采样
    位置。依照扫描线的次序,按上步计算所得各相邻的扫描线的间距lsi,依次计算出各扫描
    线在织物面内的经向位置,即图像中各行在织物面内的采样位置xi;具体为:以织物经向
    为横坐标,以织物纬向为纵坐标,织物段内的第一根扫描线si0的位置为横坐标的原点,
    则有:

    x i = Σ s i = s i 0 s i 0 + i - 1 l s i ; ]]>

    其中,i为织物图像中的行号;

    由于布面的抖动为纬线上下波动,在平铺的织物段上,各扫描线平行地依次分布在织
    物内的不同经向位置。通过累加间距lsi,即得各扫描线的经向位置。

    (5)计算平铺织物面内扫描线之间的平均间距

    d = l T / ( n - 1 ) ; ]]>

    其中,T为n条扫描线内的测距总次数;n为扫描
    线总数;

    平铺织物面内扫描线之间的平均间距通过统计多个测距获得。

    (6)按所述平均间距在平铺织物面内划分矫正图像的行采样线,所述矫正图像的行采样
    线上的各像素灰度值g'(i,j)用线性插值法获得:

    g'(i,j)=g(il,j)+dil→i/dil→il+1×(g(il+1,j)-g(il,j));

    其中,g(i,j)表示织物图像上像素点(i,j)的灰度值,其中i为图像中的行号,j为图
    像中的列号;点(il,j)和点(il+1,j)为平铺织物面内与矫正图像点(i,j)的采样点相邻的两
    个织物图像的点,dil→i为织物图像点(il,j)与矫正图像点(i,j)在平铺织物上的距离,
    dil→il+1为织物图像点(il,j)与(il+1,j)在平铺织物上的距离,
    dil→il+1=xil+1-xil。

    在平铺织物的经向上,采用平均间距划分矫正图像的行采样线,图像的列采样位置
    不变,矫正图像的各像素的灰度值通过经向上相邻的原始图像的采样点的灰度值线性插
    值获得。

    (7)将所得矫正图像上各点的灰度值,纬向为行,经向为列,依次排列,形成矩阵,即
    得矫正图像。

    作为优选的技术方案:

    如上所述的一种自动验布机,所述线扫描获得织物图像按帧处理。

    如上所述的一种自动验布机,所述定时测量织物与传感器的距离是指按一定时间间隔测
    量织物与传感器的距离;所述一定时间间隔为1毫秒~10秒。

    如上所述的一种自动验布机,所述线扫描采用相机线扫描。

    如上所述的一种自动验布机,所述线扫描的扫描频率f1为1~100000。

    如上所述的一种自动验布机,所述测距的采样频率f2为0.1~1000。

    如上所述的一种自动验布机,所述布面传送速度v为0.01~200米/分钟。

    如上所述的一种自动验布机,f1/f2=1~10000。

    有益效果

    本发明的一种自动验布机,所需计算机运算负荷低,内存消耗量小,可以实时矫正矫正
    自动验布机中布面抖动造成的图像畸变,以供自动验布机后续的疵点识别与处理。

    附图说明

    图1为本发明的自动验布机。

    图2为自动验布机图像线扫描与激光测距示意图。

    图3为平铺织物上图像扫描、激光测距和图像矫正的采样点阵示意图。

    其中,1为线扫描相机,2为激光测距传感器,x为织物经向,y为织物纬向,z为织物
    上下波动方向?!の锿枷癫裳?,为矫正图像采样点,×为测距采样点。

    具体实施方式

    下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而
    不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员
    可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范
    围。

    如图1所示,为本发明的一种自动验布机,包括织物传动系统、光源和成像系统、图像
    采集处理与传输系统,以及人机交互系统,其特征是:还包括激光测距仪和布面抖动图像矫
    正系统,所述激光测距仪安装在成像系统扫描的扫描线的正上方,测距方向与扫描线处的布
    面垂直,测距点落在扫描线的扫描位置上;所述布面抖动图像矫正系统的具体步骤如下:

    (1)如图2所示,线扫描获得织物图像并转化为灰度图像,每条扫描线获取图像中的一
    行,行与织物的纬向相对应,列与走布方向即织物的经向相对应;在线扫描的同时,定时测
    量织物与传感器之间的距离,并依次排成序列z(t)即布面波动曲线,测距方向与扫描线处的
    布面垂直,测距点落在扫描线的扫描位置上;其中t为测距的采样时间序号t=0,1,2,…,k;

    (2)计算相邻扫描线在布面波动曲线上对应点连线的斜率Ssi:

    Ssi=(z(tnb)-z(tnb+1))×f2;

    其中,下标si为相邻扫描线中居前的扫描线的序号;tnb和tnb+1为扫描线si相邻的两个
    距离采样点的时间序号;f2为测距的采样频率;

    (3)计算相邻的扫描线在布面上的间距lsi:

    l s i = ( v / f 1 ) 2 + ( s s i / f 1 ) 2 ; ]]>

    其中,v为布面传送速度,f1为线扫描的扫描频率;

    (4)将图像对应的织物段平铺成一个平面,计算扫描图像中各行在平铺织物面内的采样
    位置。依照扫描线的次序,按上步计算所得各相邻的扫描线的间距lsi,依次计算出各扫描线
    在织物面内的经向位置,即图像中各行在织物面内的采样位置xi;具体为:以织物经向为横
    坐标,以织物纬向为纵坐标,织物段内的第一根扫描线si0的位置为横坐标的原点,则有:

    x i = Σ s i = s i 0 s i 0 + i - 1 l s i ; ]]>

    其中,i为织物图像中的行号;

    (5)计算平铺织物面内扫描线之间的平均间距

    d = l T / ( n - 1 ) ; ]]>

    其中,T为n条扫描线内的测距总次数;n为扫描线
    总数;

    (6)如图3所示,按所述平均间距在平铺织物面内划分矫正图像的行采样线,所述矫正
    图像的行采样线上的各像素灰度值g'(i,j)用线性插值法获得:

    g'(i,j)=g(il,j)+dil→i/dil→il+1×(g(il+1,j)-g(il,j));

    其中,g(i,j)表示织物图像上像素点(i,j)的灰度值,其中i为图像中的行号,j为图
    像中的列号;点(il,j)和点(il+1,j)为平铺织物面内与矫正图像点(i,j)的采样点相邻的两
    个织物图像的点,dil→i为织物图像点(il,j)与矫正图像点(i,j)在平铺织物上的距离,
    dil→il+1为织物图像点(il,j)与(il+1,j)在平铺织物上的距离,
    dil→il+1=xil+1-xil;

    (7)将所得矫正图像上各点的灰度值,纬向为行,经向为列,依次排列,形成矩阵,即
    得矫正图像。

    如上所述的一种自动验布机,所述线扫描获得织物图像按帧处理。

    如上所述的一种自动验布机,所述定时测量织物与传感器的距离是指按一定时间间隔测
    量织物与传感器的距离;所述一定时间间隔为1毫秒~10秒。

    如上所述的一种自动验布机,所述线扫描采用相机线扫描。

    如上所述的一种自动验布机,所述线扫描的扫描频率f1为1~100000。

    如上所述的一种自动验布机,所述测距的采样频率f2为0.1~1000。

    如上所述的一种自动验布机,所述布面传送速度v为0.01~200米/分钟。

    如上所述的一种自动验布机,f1/f2=1~10000。

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