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一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置

阅读：1017发布：2020-06-06

专利汇可以提供一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置，其特征在于，包括，布料运输装置；布料张紧装置；压力感应装置；图像采集装置；激光标记装置。由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将压感触觉检测和机器视觉检测相结合，大大提高检测面料表面的小型突起疵点的准确率，加快检测的速度，降低劳动成本，且操作简单，能够有效提高纺织车间的生产效率。，下面是一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置，其特征在于，包括：
布料运输装置，在控制单元的控制下运输布料，将布料的运动方向定义为前、后方向，将垂直于前、后方向的方向定义为左、右方向；
布料张紧装置，包括弹簧及包胶卷筒，布料在运输过程中经过包胶卷筒，包胶卷筒在弹簧的作用下始终保持紧贴布料，将布料张紧；
压力感应装置，包括检测台和薄膜压力传感器线阵，布料在运输过程中从检测台和薄膜压力传感器线阵之间穿过，薄膜压力传感器线阵在左右方向上覆盖整个布料，薄膜压力传感器线阵至少包括前后布置的两排薄膜压力传感器，每个薄膜压力传感器通过位于其左侧或右侧的固定孔固定在传感器支架上，前后相邻的两排薄膜压力传感器左、右交错布置，通过相邻一排薄膜压力传感器覆盖当前一排薄膜压力传感器的固定孔所在的检测盲区，控制单元通过薄膜压力传感器线阵检测到的压力的突变判断是否有突起疵点并获得突起疵点的出现区域信息，控制单元获得突起疵点的出现区域信息后控制布料运输装置延迟固定时间T停机；
图像采集装置，控制单元获得突起疵点的出现区域信息后延迟固定时间T控制图像采集装置采集与出现区域相对应的区域布料图像，对所述区域布料图像进行识别，二次确认所述区域布料图像中是否有突起疵点；
激光标记装置，对经过二次确认的突起疵点，控制单元依据所述出现区域信息控制激光标记装置对布料的相关位置做出激光标记。
2.如权利要求1所述的一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置，其特征在于，所述薄膜压力传感器线阵与所述布料相接触的面为弧面。
3.如权利要求1所述的一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置，其特征在于，所述控制单元通过所述压力感应装置获得无突起疵点的采样值，随身统计出采样值的方差估计σ2和均值估计μ，然后得出统计学上99.7％可行度的区间为μ+3σ～μ-3σ；在对布料进行实时检测的过程，若通过压力感应装置采集到的压力值超出μ+3σ～μ-3σ，则判断出现突起疵点，并已经获得该压力值的薄膜压力传感器的位置获得所述突起疵点的出现区域信息。
4.如权利要求1所述的一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置，其特征在于，所述控制单元运用YOLO_v3网络结构模型对所述区域布料图像进行识别，对所述区域布料图像中是否有突起疵点进行二次确认。

说明书全文

一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置，属于纺织机械技术领域。

背景技术

[0002] 随着纱线支数的提高，面料的织造工艺逐渐升级，面料表面疵点的体积逐渐减小，其中因飞纱织入、纱线接头等产生的表面突起疵点，因面料纹理和颜色的原因，难以通过相机成像进行有效判别。因此，急需突破当前采用机器视觉的面料检测方式，对面料表面突起疵点进行自动高精度检测。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是：如何准确、高效地监测出面料上的突起疵点。

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置，其特征在于，包括：

[0005] 布料运输装置，在控制单元的控制下运输布料，将布料的运动方向定义为前、后方向，将垂直于前、后方向的方向定义为左、右方向；

[0006] 布料张紧装置，包括弹簧及包胶卷筒，布料在运输过程中经过包胶卷筒，包胶卷筒在弹簧的作用下始终保持紧贴布料，将布料张紧；

[0007] 压力感应装置，包括检测台和薄膜压力传感器线阵，布料在运输过程中从检测台和薄膜压力传感器线阵之间穿过，薄膜压力传感器线阵在左右方向上覆盖整个布料，薄膜压力传感器线阵至少包括前后布置的两排薄膜压力传感器，每个薄膜压力传感器通过位于其左侧或右侧的固定孔固定在传感器支架上，前后相邻的两排薄膜压力传感器左、右交错布置，通过相邻一排薄膜压力传感器覆盖当前一排薄膜压力传感器的固定孔所在的检测盲区，控制单元通过薄膜压力传感器线阵检测到的压力的突变判断是否有突起疵点并获得突起疵点的出现区域信息，控制单元获得突起疵点的出现区域信息后控制布料运输装置延迟固定时间T停机；

[0008] 图像采集装置，控制单元获得突起疵点的出现区域信息后延迟固定时间T控制图像采集装置采集与出现区域相对应的区域布料图像，对所述区域布料图像进行识别，二次确认所述区域布料图像中是否有突起疵点；

[0009] 激光标记装置，对经过二次确认的突起疵点，控制单元依据所述出现区域信息控制激光标记装置对布料的相关位置做出激光标记。

[0010] 优选地，所述薄膜压力传感器线阵与所述布料相接触的面为弧面。

[0011] 优选地，所述控制单元通过所述压力感应装置获得无突起疵点的采样值，随身统计出采样值的方差估计σ2和均值估计μ，然后得出统计学上99.7％可行度的区间为μ+3σ～μ-3σ；在对布料进行实时检测的过程，若通过压力感应装置采集到的压力值超出μ+3σ～μ-3σ，则判断出现突起疵点，并已经获得该压力值的薄膜压力传感器的位置获得所述突起疵点的出现区域信息。

[0012] 优选地，所述控制单元运用YOLO_v3网络结构模型对所述区域布料图像进行识别，对所述区域布料图像中是否有突起疵点进行二次确认。

[0013] 由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将压感触觉检测和机器视觉检测相结合，大大提高检测面料表面的小型突起疵点的准确率，加快检测的速度，降低劳动成本，且操作简单，能够有效提高纺织车间的生产效率。附图说明

[0014] 图1为本发明的总体装置结构示意图；

[0015] 图2及图3为压力感应装置结构示意图；

[0016] 图4为本发明的原理示意图；

[0017] 图5本发明的工作流程图；

[0018] 附图标记说明：

[0019] 1—检测台，2—USB相机，3—包胶滚筒，4—电机卷筒，5—底部安装板，6—工控机主机，7—显示屏支架，8—显示屏，9—弹簧，10—激光支架，11—激光发射器，12—薄膜压力传感器线阵，13—布料，14—薄膜压力传感器固定孔，15—弧形薄膜压力传感器支架，16—布料表面突起疵点，17—激光。

具体实施方式

[0020] 下面结合具体实施例，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。

[0021] 结合图1至图5，本发明提供的一种用于面料表面突起疵点的视触觉一体检测装置包括：布料运输装置，布料运输装置在控制单元的控制下运输布料。本实施例中，布料运输装置包括电机卷筒4。当机器开始正向运作，位于后方的电机卷筒4开始带动布料正向进行运输。运输时，布料先被带动向上运输，然后经过压力感应装置后斜向下运输，斜向下运动过程中经过布料张紧装置后向下运输到达位于前方的电机卷筒4。在本发明中，将布料的运动方向定义为前、后方向，将垂直于前、后方向的方向定义为左、右方向。

[0022] 布料张紧装置包括弹簧9及包胶卷筒3。当布料在由后方的电机卷筒4向前方的电机卷筒4运输的过程中，若布料松弛，则弹簧9将收缩，同步带动包胶卷筒3张紧面料。当布料在由前方的电机卷筒4向后方的电机卷筒4运输的过程中，张紧机构中的弹簧9将被布料拉伸，以保证布料处于绷紧状态。布料张紧装置可以根据运输过程中面料松弛程度适当将面料张紧。

[0023] 压力感应装置包括检测台1和薄膜压力传感器线阵12，布料在运输过程中从检测台1和薄膜压力传感器线阵12之间穿过。控制单元中的单片机通过8路ad采集无突起疵点的布料经过薄膜压力传感器线阵12后再经过压力信号转化模块转换出的采样信号。利用该采样信号通过软件统计出采样值的方差估计σ2和均值估计μ，然后得出统计学上99.7％可行度的区间为μ+3σ～μ-3σ；在对布料进行实时检测的过程。在对布料进行实时检测时，若布料表面存在突起疵点，薄膜压力传感器线阵12将感受到压力的突变，若检测到的信号跃出上述可行度区间，则判断布料表面出现疵点并且通过压力感应装置中压力信号转化模块将突起疵点的出现区域信息传递给单片机。出现区域信息根据薄膜压力传感器线阵12中检测到的突变信号的具体薄膜压力传感器决定。

[0024] 薄膜压力传感器线阵12包括前后布置的两排薄膜压力传感器，每个薄膜压力传感器通过位于其左侧或右侧的薄膜压力传感器固定孔14固定在弧形薄膜压力传感器支架15上。前后相邻的两排薄膜压力传感器左、右交错布置，通过相邻一排薄膜压力传感器覆盖当前一排薄膜压力传感器的薄膜压力传感器固定孔14所在的检测盲区。同时弧形薄膜压力传感器支架15通过改变薄膜压力传感器与面料表面的接触方式，将原来传感器切面接触变成了以光滑的部分接触待检测布料，这样大大降低压力感应装置对于布料表面的损伤。薄膜压力传感器线阵12避免了对于薄膜压力传感器长度要求，实现了使用较短的薄膜压力，同时检测区域覆盖薄膜压力传感器固定孔14，保证了疵点检测无盲区。

[0025] 若获得了出现区域信息，则单片机将区域信息通过高电平的方式传输给控制单元中的PLC和树莓派3B。PLC驱动电机卷筒4延时200ms停转，此时布料表面疵点距离检测台确定的距离。当电机卷筒4停止转动时，树莓派3B也在接收到PLC发出的高电平信号200ms后驱动对应区域位置上方的USB摄像头2采集疵点图像信息。采集到的图像经FileZilla Pro传输到图像处理模块(位于控制单元的PLC或工控机主机6上)，图像处理模块运用YOLO_v3网络结构模型，对图像进行识别，对图像中是否有突起疵点进行二次确认。处理完成后将得到的布面检测情况并显示在显示屏8上。同时PLC或工控机主机6将两次检测的信号汇总触发激光发射器11标记突起疵点出现区域，便于后续对布料进行补救措施。

[0026] 本实施例中，检测台1下方(布匹卷绕机构下方)设有底部安装板5，底部安装板5上可放置工控机6、电机卷筒驱动器、继电器、单片机以及树莓派3B，工控机主机6连接电机卷筒驱动器、树莓派3B、单片机和显示屏8，可以显示屏上制作好的疵点检测平台中的控制按钮，对电机正转、反转和开始检测进行控制，便于工人手动控制机器工作，同时采集的疵点图像信息也会在显示屏(8)上呈现。

[0027] 应当理解的是，在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

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