專利名稱：一種基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統及其實現方法
技術領域：
本發明涉及紡織領域，尤其是一種基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統及其實現方法。
背景技術：
近年來，隨著電子電路的告訴發展，紡織行業的自動化程度也大幅度的提高，特別在非接觸檢測、測量領域，各種新方法的應用層出不窮。紡織過程的斷紗現象一直是困擾坯布質量的重要問題。目前在斷紗檢測領域已出現了一些有待完善的技術，其中的掛鉤接觸式檢測對紗線質量有一定的損傷，而且安裝位置有限，激光非接觸式檢測雖然克服了這兩個缺點但是卻需要復雜的輔助裝置，同時耗能非常之大。

發明內容
本發明要解決上述現有技術的缺點，提供一種對紗線無損傷、節能的基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統及其實現方法。本發明解決其技術問題采用的技術方案這種基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統，包括由豎桿和橫梁組成的T型檢測主體支架、工業相機、LED照明燈、嵌入圖像采集和處理及斷紗識別算法的工控主機、整經機控制板、觸摸顯控屏及報警燈模塊，橫梁上固定有工業相機和LED照明燈，橫梁下方設有紗架，紗架上設有分別設于豎桿的前后兩側的紗線壓桿和分紗針，紗線穿過分紗針后形成紗線面。作為優選，所述橫梁外部設有封閉的長方體外殼。作為優選，所述豎桿采用內部可用于纜線布置的中空方鋼。作為優選，所述豎桿的底部設有鋼板，鋼板與豎桿的兩側接合轉角處設有肋板。作為優選，所述紗線面下方設有與紗線走動方向垂直，且與工業相機鏡頭平面呈60度角的擋光板，擋光板表面設有采用噴塑工藝進行的氧化處理。作為優選，所述工業相機采用500萬像素以上的面陣CXD或CMOS光電傳感器，或者2048像素以上的線陣CXD或CMOS光電傳感器，工業相機與紗線面的距離要求保證圖像的分辨率大于5Pixel/mm。作為優選，所述工控主機主要由系統電源，工控主板和IO輸入輸出控制板組成，其中系統電源選擇開關電源作為工控主板、IO輸入輸出控制板、工業相機和LED照明燈的供電裝置，工控主板根據軟件算法的配置情況通過同步觸發、串行觸發或無觸發軟件自由米集的任一方式控制工業相機米集圖像，工業相機通過USB、1394或千兆網的任一傳輸方式與工控主板連接上傳圖像，工控主板通過IO輸入輸出控制板與控制整經機的整經機控制板連接。一種基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統的實現方法，包括以下步驟(I)當監測系統進入運行狀態時，系統開辟N個圖像內存空間區(N為工業相機個數)，在觸發作用或軟件自由采集(軟件的軟觸發)的驅動下，各工業相機所采集的圖像被導入所開辟的相應內存空間；(2)利用軟件的多個并行進程或單進程的方法對應處理并行觸發或串行觸發的圖像米集過程；(3)內存中的圖片首先進行拉普拉斯算子作用的圖像增強處理，其作用的局域矩
權利要求
1.一種基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統，包括由豎桿(I)和橫梁(4)組成的T型檢測主體支架、工業相機(6)、LED照明燈(7)、嵌入圖像采集和處理及斷紗識別算法的工控主機(9)、整經機控制板(13)、觸摸顯控屏(8)及報警燈模塊，其特征是橫梁(4)上固定有工業相機(6)和LED照明燈(7)，橫梁(4)下方設有紗架(3)，紗架(3)上設有分別設于豎桿(I)的前后兩側的紗線壓桿(5)和分紗針(12)，紗線穿過分紗針(12)后形成紗線面。
2.根據權利要求I所述的基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統，其特征是所述橫梁(4)外部設有封閉的長方體外殼(14)。
3.根據權利要求I所述的基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統，其特征是所述豎桿(I)采用內部可用于纜線布置的中空方鋼。
4.根據權利要求I所述的基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統，其特征是所述豎桿(I)的底部設有鋼板(11)，鋼板(11)與豎桿(I)的兩側接合轉角處設有肋板(10 )。
5.根據權利要求I所述的基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統，其特征是所述紗線面下方設有與紗線走動方向垂直，且與工業相機(6)鏡頭平面呈60度角的擋光板(2)，擋光板(2)表面設有采用噴塑工藝進行的氧化處理。
6.根據權利要求I所述的基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統，其特征是所述工業相機(6)采用500萬像素以上的面陣CXD或CMOS光電傳感器，或者2048像素以上的線陣C⑶或CMOS光電傳感器，工業相機(6)與紗線面的距離要求保證圖像的分辨率大于5Pixel/mm η
7.根據權利要求I所述的基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統，其特征是所述工控主機(9)主要由系統電源(91)，工控主板(92)和IO輸入輸出控制板(93)組成，其中系統電源(91)選擇開關電源作為工控主板(92)、IO輸入輸出控制板(93)、工業相機(6)和LED照明燈的供電裝置，工控主板(92)根據軟件算法的配置情況通過同步觸發、串行觸發或無觸發軟件自由采集的任一方式控制工業相機(6)采集圖像，工業相機(6)通過USB、1394或千兆網的任一傳輸方式與工控主板(92)連接上傳圖像，工控主板(92)通過IO輸入輸出控制板(93)與控制整經機的整經機控制板(13)連接。
8.一種基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統的實現方法，其特征在于包括以下步驟 (1)當監測系統進入運行狀態時，系統開辟N個圖像內存空間區，N為工業相機個數，在觸發作用或自由采集的驅動下，各工業相機所采集的圖像被導入所開辟的相應內存空間； (2)利用多個并行進程或單進程的方法對應處理并行觸發或串行觸發的圖像采集過程; (3)內存中的圖片首先進行拉普拉斯算子作用的圖像增強處理，其作用的局域矩陣為 ~-1 -I -I -I -I -I -I -I -I -I5x5模板，其矩陣形式為-1 -I 24 -1 -1 -I -I -I -I -I -I -I -I -I -I _ 」* (4)增強后的圖像根據設定的圖像區域，通過圖像處理之邊緣檢測的算子尋找對比度大于設定的對比度差值閾值的有效邊緣，并記錄邊緣數目，其邊緣檢測算子釆用Prewitt 垂直邊緣尋找模板
9.根據權利要求8所述的基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統的實現方法，其特征是當操作工人接好斷紗后，整經機重新啟動時，工控主板(92)會根據機器狀態延時重啟監測步驟。
10.根據權利要求8所述的基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統的實現方法，其特征是所述預設經紗線數目為通過人工設定預置的數目，也可通過自動學習功能寫入初始預設值。
全文摘要
本發明涉及一種基于機器視覺的整經斷紗在線監測系統及其實現方法，該系統包括由豎桿和橫梁組成的T型檢測主體支架、工業相機、LED照明燈、嵌入圖像采集和處理及斷紗識別算法的工控主機、整經機控制板、觸摸顯控屏及報警燈模塊，橫梁上固定有工業相機和LED照明燈，橫梁下方設有紗架，紗架上設有分別設于豎桿的前后兩側的紗線壓桿和分紗針，紗線穿過分紗針后形成紗線面。本發明有益的效果是本發明結構合理，使用方便，效果好，可通過非接觸的情況下利用機器視覺進行斷紗檢測，不會影響紗線的質量，且安裝方便，節能環保。
文檔編號D02H13/08GK102830120SQ20121029784
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者葉小剛, 李江濤 申請人:杭州瑞利測控技術有限公司