[发明专利]一种在线纸病检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及纸张检测与机器视觉技术领域，特别涉及一种在线纸病检测系统。

背景技术

纸页在生产过程中，由于设备磨损、生产原料、环境污染、工艺操作等因素，不可避免会造成一些外观缺陷，比如：浆疤、透明点、孔洞、气泡、褶子、条痕等。沿用传统的人工检查方法，受检测速度慢、检测效率低等因素限制，已经越来越不能满足现代纸张行业高精度、快速度、100%幅面检测的需求。为适应现代造纸业生产的需求，借助于机器视觉技术的智能在线检测技术实现高效率、高精度、高速度、多种类的纸病检测。

在现有技术中，纸病检测系统采用大分辨率高速线阵工业相机和高速传输图像采集卡实时采集生产线产品表面图像，由高性能计算机和快速图像处理软件提取表面图像上的缺陷信息，如灰度值、面积、长度与位置等，再根据预设的规则，如尺寸、个数、角度等，自动识别缺陷类别，并将检测结果及时反馈给数据处理与控制单元。

然而目前，受造纸生产的实际情况、经费和技术力量所限，国内纸病检测的研究起步较晚，并且进展缓慢。国外一些大型造纸企业和研究所投入大量的人力和资金，在纸病检测技术研究和检测装置开发方面已经取得了较大的进展。其生产实际应用已使某些企业纸张产品的质量得到了极大提高，经营利润大大增加。而国内采用先进的纸病检测装置的厂家为数不多。因此，纸病检测技术的研究和检测设备的研发对于提高我国造纸企业效益和纸张质量以及生产设备的自主开发研制都具有重要意义。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种能够快速、精确、实时地检测出高速运行纸张表面上的缺陷的在线纸病检测系统。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种在线纸病检测系统，包括：至少一台图像采集装置，用于采集纸张信号，并将采集到的光信号转换为电信号，并通过线路传输至图像处理单元；

图像处理装置，其用于对接收的电信号进行处理，分割与识别图像中的缺陷信息，将缺陷信息进行打包与位置标记，并将缺陷结果传输至数据分析与控制端服务器；

数据分析与控制端服务器，其用于对接收到的数据进行管理与显示，对缺陷信息进行质量统计与分析，并监控图像采集装置和图像处理单元的实施过程；

UPS电源装置，与上述部件进行电连接，为上述部件提供不间断电源。

进一步地，所述图像采集装置包括线阵扫描CCD相机、亮度可调节的LED线性光源和相机微调装置；

所述线阵扫描CCD相机位于纸辊设备的上方，且通过外触发接口与编码器相连接；

所述LED线性光源位于纸辊设备的下方；

所述相机微调装置对相机的高度与角度进行精确调整与定位。

进一步地，所述图像处理单元包括工控机机组，所述工控机机组与线阵扫描CCD相机通过数据线连接。

进一步地，所述数据分析与控制端服务器包括检测参数设置模块、检测过程与检测结果控制模块、系统硬件设备运行状况监控模块、信号控制模块、TCP/IP以太网总线通讯模块；

其中，检测参数设置模块用于预先设置检测参数；

检测过程与检测结果控制模块用于对检测过程的控制、检测结果的管理；

信号控制模块，控制外触发与输入输出信号。

进一步地，所述编码器追踪生产线速度并触发线阵扫描CCD相机采集纸张图像；其中，所述编码器信号包括RS422、TTL。

进一步地，所述线阵扫描CCD相机与工控机机组连接的形式包括CameraLink、以太网、1394或USB。

进一步地，所述图像处理装置、数据分析与管理服务器放置在监控室，所述图像采集装置放置在生产线检测工作区。

进一步地，所述在线纸病检测系统与造纸机生产线联机运行。

（三）有益效果

本发明实施例提供的在线纸病检测系统，能够准确无误地实时检出高速运行的纸张上的缺陷，并具备图像显示、缺陷标记、质量分析与报表打印、实时报警等功能。

附图说明

图1为本发明实施例在线纸病检测系统结构示意图；

图2为本发明实施例在线纸病检测系统网络结构示意图。

其中，1：UPS；2：服务器；3：工控机机组；4：线阵扫描CCD相机；5：纸辊设备；6：编码器；7：LED光源；8：打印机；9：监控室；10：生产线纸辊收卷端前端区域。

具体实施方式