一种纺织布经纬线自动对齐方法、系统及计算机可读介质

技术领域

本发明涉及纺织布经纬线对齐检测技术领域，尤其是涉及一种纺织布经纬线自动对齐方法、系统及计算机可读介质。

背景技术

在制造纺织布时，布匹卷动机器带动这纺织布运动，要求纺织布在运动过程中保持经纬线整齐和不变形。然而，由于外部因素会导致纺织布的左右两端运动速度不同步，从而发生扭曲变形。通常，企业为了解决该问题，会配备专门的人员监视纺织布的运动，当发现纺织布倾斜，则手动调节电机转速。

中国专利CN108896561A公开了一种机器视觉纺织缝纫布料的检测方法，采用CCD摄像机采集图像，通过对图像进行灰度处理等图像处理，通过对处理后的图像的中相邻亮斑点距离计算，所述距离与距离基准值比较，若所述距离大于距离基准值则判断为漏打；比对所述亮色斑点的面积与面积基准值的大小，若所述面积小于面积基准值，则判定该孔位跳线。该方法仅对采集到的图像进行了灰度值的处理，无法提取到纺织布经纬线的特征，所以不能满足纺织布经纬线的检测要求。

中国专利CN101387493A公开了一种机器视觉的铁塔构件孔的形位尺寸的检测方法，由CCD摄像系统沿构件匀速直线移动并连续拍摄，将图像传送至计算机图像处理系统，基于VC++平台进行图像拼接、图像增强、像移恢复、去除噪声、图像二值化处理、边缘提取、心线及基线拟合，根据拟合坐标值求取距离，实现构件孔的形位尺寸非接触光电检测。该检测方案使用了较多的图像处理方法，但是无法提取纺织布的纬线特征并计算纬线角度，因此无法用于纺织布形变程度的判断。

中国专利CN111986192A公开了一种基于机器视觉的香菇破损检测方法，采集剪去菇柄香菇的图像，将图像转化为灰度图像，提取灰度采样图中的破损特征参数，并将破损特征参数输入分类器中分类，从而将香菇分为完整香菇和破损香菇两个种类，完成对香菇破损情况的检测。该方法通过识别灰度信息进行香菇的破损检测，以灰度采样图中每个像素的平均值、方差，以及平均波峰宽度、最大波峰宽度作为破损特征参数，以对香菇破损情况进行判断。该方法使用的特征参数较多，计算较复杂，而且难以区分出纺织布在不同状态下的图像特征。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种保证纺织布在运行过程中不变形以及经纬线的整齐、自动化程度高的纺织布经纬线自动对齐方法、系统及计算机可读介质。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种纺织布经纬线自动对齐方法，所述的自动对齐方法包括：

步骤1：采集纺织布图像；

步骤2：对图像进行预处理；

步骤3：提取纺织布纬线；

步骤4：计算纬线倾斜角；

步骤5：判断纬线倾斜角是否在预设阈值内，若是，则执行步骤7，否则，执行步骤6；

步骤6：向纺织布电机控制模块发送控制信号，调整织布机电机速度；

步骤7：返回步骤1，继续进行下一轮处理逻辑。

优选地，所述的步骤1具体为：

采用背照光源，至少两个工业相机并列采集纺织布图像。

优选地，所述的步骤2具体为：

对采集到的纺织布灰度图像进行二值化处理，然后进行形态学开闭运算去除噪点和平滑图像边界。

优选地，所述的步骤3具体为：

步骤3-1：检测纺织布经纬线的边缘；

步骤3-2：提取图像中经纬线的直线段坐标；

步骤3-3：筛选纺织布纬线图像特征；

步骤3-4：将纬线绘制在原图上，完成纺织布纬线提取。

更加优选地，所述的步骤3-1采用Canny算子检测纺织布经纬线的边缘。

更加优选地，所述的步骤3-2采用霍夫变换提取图像中经纬线的直线段坐标。

更加优选地，所述的步骤3-3中通过删除图像中斜率大于1的直线来筛选出纬线的图像特征。

一种纺织布经纬线自动对齐系统，所述的自动对齐系统包括图像处理模块以及分别与图像处理模块相连的图像采集模块和纺织布电机控制模块；

图像采集模块：用于采集纺织布图像；

图像处理模块：用于执行上述任一项所述纺织布经纬线自动对齐方法；

纺织布电机控制模块：通过图像处理模块返回的纬线角度反馈控制纺织布左右两端驱动电机的速度，确保纬线的角度在设置的阈值范围内，使得纺织布在电机带动下平稳，整齐的运动。

优选地，所述的自动对齐系统还包括显示模块，该模块与图像处理模块相连；

显示模块，用于进行角度阈值与二值化阈值的参数调整，同时实时显示采集到的纺织布图像以及提取出的纬线特征和纬线角度数值。

一种计算机可读介质，所述的计算机可读介质内存储有上述任一项所述的纺织布经纬线自动对齐方法。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、保证纺织布在运行过程中不变形以及经纬线的整齐：本发明中的纺织布经纬线自动对齐方法使用可靠的机器视觉算法实现对纺织布经纬线特征的提取，判断纺织布形变程度，进而通过控制机构对纺织布两端电机进行速度的自动调整，有效保证了纺织布在运行过程不变形和经纬线整齐。

二、自动化程度高：本发明中的纺织布经纬线自动对齐方法和自动对齐系统基于机器视觉对纺织布经纬线运行状态进行监测，替代了原来的人工监控方式，降低了人力成本，提高了生产线的自动化程度。

附图说明

图1为本发明中纺织布经纬线自动对齐方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中采集的第一块纺织布灰度图像；

图3为本发明实施例中采集的第二块纺织布灰度图像；

图4为本发明实施例中第一块纺织布的纬线示意图；

图5为本发明实施例中第二块纺织布的纬线示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

一种纺织布经纬线自动对齐方法，其流程如图1所示，包括：

步骤1：采集纺织布图像；

为了获取特征清晰的图像，使用背照光源，为了完整的采集到足够宽幅的纺织布图像，采用多个工业相机并列进行采集，图2和图3即为采用工业相机采集的纺织布图像；

步骤2：对图像进行预处理；

多个相机采集到的灰度图像进行二值化处理，然后进行形态学开闭运算去除噪点和平滑图像边界；

步骤3：提取纺织布纬线；

采用Canny算子检测纺织布经纬线的边缘，然后采用霍夫变换提取图像中经纬线的直线段的坐标，筛选去掉图像中直线斜率大于1的直线，获得正常状态下纺织布纬线图像特征，并将直线绘制在原图上，如图4和图5所示；

步骤4：计算纬线倾斜角；

步骤5：判断纬线倾斜角是否在预设阈值内，若是，则执行步骤7，否则，执行步骤6；

步骤6：向纺织布电机控制模块发送控制信号，调整织布机电机速度；

步骤7：返回步骤1，继续进行下一轮处理逻辑。

本实施例还涉及一种纺织布经纬线自动对齐系统，包括图像处理模块以及分别与图像处理模块相连的图像采集模块和纺织布电机控制模块；

图像采集模块：用于采集纺织布图像；

图像处理模块：用于执行上述任一项所述纺织布经纬线自动对齐方法；

纺织布电机控制模块：通过图像处理模块返回的纬线角度反馈控制纺织布左右两端驱动电机的速度，确保纬线的角度在设置的阈值范围内，使得纺织布在电机带动下平稳，整齐的运动。

自动对齐系统还包括显示模块，该模块与图像处理模块相连；

显示模块，设有人机界面，可以进行角度阈值与二值化阈值的参数调整，同时实时显示采集到的纺织布图像以及提取出的纬线特征和纬线角度数值。

在人机界面上可以实时调整参数，并将直线提取的状态结果显示出来。通过这种方式，在面对不同的纺织布，只要在最开始进行简单的调整参数，即能达到很好的检测效果。

本实施例还涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质内存储有上述任一项纺织布经纬线自动对齐方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。