[发明专利]化纤纸管外观检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业产品的检测技术，更具体地说，涉及化纤纸管外观检测装置及方法。

背景技术

化纤纸管主要用于纺织业，为高速卷绕或加弹锭子提供基础保障。其外型几何尺寸、圆度、同心度以及外表是否有瑕疵是纸管充当中间介质时非常重要的参数，目前纸管生产企业普遍采用人工检测的手段，来保证产出的纸管外观符合质量要求。然而，人工检测方法存在以下弊端：

1、由于检测人员之间主观判断标准的不一致，易造成检测结果的不一致；

2、由于检测人员自身的生理疲劳易造成的产品漏检、误检；

3、人力成本逐年上升，人员流动性大等因素，导致人工检测成本越来越高。

发明内容

本发明提供一种化纤纸管外观检测装置及方法，以解决现有技术中存在的人工检测漏检、误检、标准不一致、成本高等问题。

本发明采用如下技术方案：

一种化纤纸管外观检测装置，包括图像采集模块、工业视觉计算机模块、信号采集模块、光源控制模块、分类筛选模块。信号采集模块采集纸管的端面、柱面位置信号，将位置信号发送至工业视觉计算机模块。图像采集模块拍摄纸管的位置和姿态图像数据，包括纸管的端面数据和柱面数据，并将图像数据发送至工业视觉计算机模块。工业视觉计算机模块对图像数据进行分析处理，并输出光源控制信号给光源控制模块，以及输出检测后的分类筛选信号至分类筛选模块，分类筛选模块并输出检测结果。

根据本发明的一实施例，还包括可调光源，光源控制模块输出光源控制脉冲至可调光源，对可调光源进行光源亮度调节，保持采集图像的光照强度、数字摄像机的图像亮度均匀

根据本发明的一实施例，还包括报警模块，工业视觉计算机模块发送报警信号至报警模块。

根据本发明的一实施例，工业视觉计算机模块根据信号采集模块的位置信号生成图像采集信号，并发送至图像采集模块，图像采集模块根据图像采集信号对纸管的图像数据进行采集。

为实现上述目的，本发明还采用如下技术方案：

一种化纤纸管外观检测方法，包括以下步骤：步骤1，输入待检化纤纸管；步骤2，调节数字摄像机和可调光源；步骤3，对化纤纸管的端面和柱面进行图像采集；步骤4，对采集到的图像进行图像算法处理；步骤5，对算法处理的结果进行逻辑分析、判定；步骤6，输出外观图像检测结果。

根据本发明的一实施例，步骤3包括：利用多组可调光源照射纸管的同一处柱面，并使纸管进行转动。

根据本发明的一实施例，步骤4的图像算法包括对合格化纤纸管进行图像分析以设定标准参数，并对待检化纤纸管进行图像分析处理。

根据本发明的一实施例，标准参数的设定步骤如下：1)收集若干个化纤纸管外观图像；2)将拍摄的图片按一定比例随机分为训练集合和测试集合；3)对于训练集合中的图像，按照图像预处理，图像分割，图像区域分析，得到所检测的特征参数；4)将检测纸管的特征参数，应用于测试集合，并不断修改此参数使得检测结果符合集合的真值；5)根据测试得到的特征参数，分别取平均值，最大和最小值，从而形成标准参数。

在上述技术方案中，本发明的化纤纸管外观检测装置及方法可对纸管外观进行精确筛选，检测出不同性质的纸管，并实时进行分类。适用于纸管外观参数检测过程，应用机器视觉技术和自动控制技术来实现高精准检测、标准分类筛选的目的，提高工作效率，降低劳动力的成本。

附图说明

图1是本发明化纤纸管外观检测装置的结构示意图；

图2是本发明化纤纸管外观检测方法的流程图；

图3a和3b分别是调节数字摄像机拍摄区域的示意图；

图4a和4b分别是端面和柱面采集的示意图；

图5是“半包围”式柱面信息采集的示意图；

图6是对采集到的图像进行图像算法处理的流程图；

图7a、7b和7c是化纤纸管外观算法检测的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

参照图1，本发明公开一种化纤纸管外观检测装置，其主要模块包括图像采集模块22、信号采集模块23、工业视觉计算机模块24、报警模块25、可调光源26、光源控制模块27、分类筛选模块28等。下面来详细说明上述各个模块的作用和互相工作的方式。