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  布疋色差正在线视觉检测编制_电子/电途_工程科技_专业材料。布疋色差正在线视觉检测编制

  印 染( 2 0 1 2 N o . 1 7 ) 布疋色差正在线视觉检测编制 金 守峰 ( 西安 工程 大学 机 电工程学 院, 陕西 西安 7 1 0 0 4 8 ) 摘 要: 为 实 时 客 观 地 评 价 布 匹外 面 色 差 , 设 计 了布 匹 色 差 正在 线 视 觉 检 测 系 统 。该 系 统 由 光 源 模 块 、 线 阵 C C D成像模块 和盘算机 色差 盘算模块 构成 , 通 过彩 色线 阵 C C D贯串 扫描 布疋外 面成像 , 行使 C I E 1 9 7 6 L a b 颜 色 模 型 杀青 色差 的 实 时计 算 , 同时 给 出布 匹色 差 的统 计 数 据 。 结果 外 明 , 采 用 该 方 法 正在 线 检 测 布 匹 色差 具 有可行性 。 合 键 词 :染 整 设 备 ; 检 测 系 统 ;色差 ;织 物 中图 分 类 号 : T S 1 9 0 . 4 9 文献 标 识 码 : B 著作 编 号 :1 0 0 0— 4 0 1 7 ( 2 0 1 2 ) 1 7— 0 0 3 5—0 3 Onl i n e v i s ua l de t e c t i o n s y s t e m f o r c o l o r d e v i a t i o n J I N S h o u — f e n g ( C o l l e g e o fMe c h a n i c a l a n d E l e c t r i c a l E n g i n e e i r n g , n P o l y t e c h n i c U n & e  ̄ i t y , . n 7 1 0 0 4 8 , C h i n a) A b s t r a c t : An o n l i n e v i s u a l d e t e c t i o n s y s t e m i s d e s i g n e d t o r e a l i z e o b j e c t i v e a n d r e a l — t i me e v a l u a t i o n o f c o l o r v a r i a t i o n .T h i s s y s — t e m c o n s i s t s o f l i g h t s o u r c e mo d u l e ,i ma g i n g mo d u l e wi t h c h a r g e c o u p l e d d e v i c e ( C C D)l i n e a r a r r a y a n d c a l c u l a t i o n mo d u l e o f c ol o r v a r i a t i o n .I ma g e s a r e o b t a i n e d b y c o n t i n u o u s s c a n n i n g o f t h e f a br i c s u r f a c e wi t h CCD l i n e a r a r r a y,t h e c o l o r d e v i a t i o n i s c a l c u l a t e d i n r e a l — l i n e v i a CI E1 9 7 6 L a b c o l o r mo d e l ,a n d t h e s t a t i s t i c s a r e gi v en a t t h e s a me t i m e Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h i s me t h o d i s f e a s i b l e f o r o n l i n e d e t e c t i o n o f c o l o r v a r i a t i o n . . Ke y wo r d s :d y e i n g a n d f i n i s h i n g e q u i p me n t ;d e t e c t i n g s y s t e m ;c o l o r d i f f e r e n c e;f a b r i c 0 引 言 幅宽 方 向平 行 安排 一 个 高 强度 线 性 光 源 , 照亮 布 匹 外 C D横 向置于布 匹 上方 , 采 用光 学镜 头完 纺 织 印染行 业 中 , 布 匹 外 面 色 差 的测 量 和 评 价 常 面 。将线 阵 C 成布 匹 的二 维扫描 。布疋连 续 传送 , 彩 色 线阵 C C D连 采 用离 线抽 样 形式 , 检测速率慢 , 主 观性 大 ¨ 引。 为 了 利 用 千兆 以太 网 的数 字 接 口将 实 现色 差 正在 线 检 测 , 本文采 用彩 色线 阵 C C D( C h a r g . 续采撷 布 匹外 面 图像 , c o u p l e d D e v i c e , 电荷 耦合 元件 ) 工业 相机 实 时采撷 布 匹 杀青 布 匹颜 色与 标 准 色样 本 比对 , 实 现 色差 的正在 线 量 化检 测 。 采撷 的图像 数据 传 输 至计 算 机 , 正在 计 算机 中应 用 色差 外 面 图像 信号 , 通 过千 兆 网杀青 数据 传 输 , 正在计 算 机 中 公 式完 成色 差 的计 算与评 价 。 2 视 觉检 测 编制 设 计 视觉 检测 编制 由光源 模块 、 线阵 C C D成像 模块 和 1 色差正在线视觉检测道理 布疋 色差正在 线视 觉检 测 编制 如 图 1所示 。 盘算 机色差 盘算 模块 构成 。 2 . 1 光源 模块 摆设光 源模 块 , 是 为 了正在 布 匹外 面获 得一 条 宽 度 合适、 照度 足够 的匀称 光带 。正在线 实 时检 测 中 , 布 匹宽 度较 宽 , 布 匹 的材 质 和轮廓特 性存 正在差 异 , 所 以对光 学 成像 有很高 央浼 。成 像 时 , 既要 考 虑 布 匹正在 线 阵 C C D 上成像 无缺 , 又要保 证 照度足 够 , 使 摄 像 编制能 够取得 写意 的 图像 质料 , 足够 操纵 线 阵 C C D的动 态范 围 。所 图1 布 匹 色 差 正在 线 视 觉 检 测 系 统 Fi g. 1 On l i n e v i s ua l i n s pe c t i on s y s t e m f or f ab r i c c ol or di f er e n c e 以, 央浼 光 源光 强 可调 。本 编制 选 用 满 足颜 色 测 量 的 光 谱分 布 的 L E D 线性 白色 光 源 , 配 备控 制 器 , 可 调 节 布 匹由变频 器控 制传 送 编制传 送 。正在 布疋 上方 沿 亮 度 。 2 . 2 线阵 C C D 成像模 块 一 收 稿 日期 : 2 0 1 2— 0 2—2 6 般布疋 的幅宽都正在 1 i n以上 , 采 用 单 一 面 阵 作家简 介: 金守峰 ( 1 9 7 9一) , 男, 讲师, 苛重 从事 视觉 正在线 检测 的磋议 , E — m a i l : j d x y j s f @y a h o o . c o n r . e l l 。 C C D成像受 视场 限度 , 不 能 整 幅布 匹成 像 。若 众个 面 阵C C D成 像 , 则 视场 彼此 交 叠 , 可确 保成 像完 整 , 然则 35 印 染( 2 0 1 2 N o . 1 7 ) WWW. c df n. c o n. r e l l 如式 ( 1 ) 所 存 正在冗 余 图像 数 据 。本 编制 采 用 基 于 线 阵 C C D扫 描 之间 的色 差外 示 为 其 坐 标 点 之 间 的距 离 , 成像, 不 受线 阵 C C D帧 变更 频 率 的 限度 , 布 匹 幅 宽方 示 : 向和布 匹 运 行 速 度 方 向 都 能 够 获 得 很 高 的 检 测 分 辨 率。 a E } a = 2 +( n 一口 ) +( b 一b 2 ) ( 1 ) 设 布 匹幅宽方 向 的分 辨率 为 6 , 其 值 由布 匹宽 度 式 中 , 、 口 、 6 和 、 口 、 6 分 别 是 两个 样 品 的坐 和 线阵 C C D的光敏元 件数 n决策 , 即6 =W / n ; 织物 标 值 。C I E 1 9 7 6 ab颜色 空 间 由 C L I E — X Y Z编制 通 过数 运 行方 向区分 率为 6 , 其 值 由布 匹运 动 速率 u和 C C D 学法子 转换得 到 , 转 换公 式如 式 ( 2 ) 所示。 = 行 扫描 周期 决 定 , 则 = X T 。 当满 足 6 = 6 时 , C C D所获 图像各 个别才 能维持 比例 类似 。编制 安排 两 个 方 向的检 测 分 辨 率 为 1 m m x 1 m m, 布 匹运 行 速 度 0~1 . 0 m / s n  ̄, 线阵 C C D的行扫描 周期 : T= / v=1 m m / ( 1 . 0 m? s ):1 . 0 m s 1 l 6 ( ) 一1 6 。 - 5 0 o [ ( 未 一 ( ] 2 o o E (  ̄ o ) ∽ 一 ( - I ( 2 ) 式中, X、 Y 、 Z为 物 体 的三 刺 激 值 , 、 Y o 、 Z 。 为 标 准 样 品的三刺激 值 , ’ 为 明度指 数 , o ’ 、 b 为 色度 指数 。其 中, X / X o 、 Y / Y o和 Z / Z o 任 一个 都不 能小 于 0 . 0 0 8 8 5 6 , 布 匹宽 度 ≤1 5 0 0 m m, 线阵 C C D 的 光 敏 元 件 数 = 1 5 0 0 / 1 . 0=1 5 0 0个 。 由此确 定线 阵 C C D的驱 动频率 : ,=1 5 0 0 / ( 1 . 0 m s)=1 . 5 MH z 1 5 0 0的线 阵 C C D。本 系 统 选 用 S G 一 3 0 - 0 2 k 8 0 线 ) 盘算 引。 是以 , 编制选 用驱 动频率 大 于 1 . 5 MHz , 像 素 大于 不然 应按公 式 ( £ = 9 0 3. 3 C C D, 驱动 频率 为 1 8 MH z , 像元 数为 2 0 4 8 。 2 . 3 盘算 机 色差评判 模块 盘算机色差评判模块对采撷 的布疋图像信号举行 颜 色模 型 的坐 标 转换 , 利 用 色差 公 式 对 实 时采 集 的 布 匹举行 色差评 价 。 2 . 3 . 1 颜 色模 型 n ’ … 5 ( 砉 一 ) l5 5 7 . 4 ( 一 ) 2 . 3 . 3 色差单元 ( 3 ) 常用 的色 差单元 是 N B S , △ E=1 , 称为 1 个 N B S色 差单 位 。N B S单元 与色 差感 觉 值 的对 应合 系 如 外 1 于1 9 3 1年 规 定 了标 准 色 度 学 系 统 模 型 C I E — R G B 和 所 示 。 C I E — X Y Z - 4 J 。圭表色 度 学 编制 的 修 立 , 使 得 颜 色可 以 外1 N B S单 位 与 色 差 感 觉 用 空 间中 的点 来 呈现 , 而两 种 颜 色 的差 别 亦 可 用 空 间 中两点 之间 的某种距 离来 权衡 。这 两种 色 度模 型可 以 Ta bl e 1 Na t i o n a I b u r e a u o f s t a n d a r d s a n d c ol o r di fe r e nc e s e n s a t i on 为 了定 量 外 示 某 种 颜 色 , 邦 际 照 明委 员 会 ( C I E) 定 量地 确定颜 色 的属性 , 但其 色度 空 间不均 匀 , 为客 观 评判色 差带来 极 大繁难 。 现实上 , 匀称 的色度 空 间是不 存正在 的 , 然而 通过 适 当变 换 的 色 度 空 间 如 C I E 1 9 7 6 L a b空 间 和 C I E 1 9 7 6 N B S单 位 O— O . 5 0 . 5~1 . 5 1 . 5—3 . O 3 . O 6 . 0 6 . O~1 2 . 0 >l 2 . O 色差 的 痕 迹 轻 微 可 察 觉 可 识 别 感 觉 大 非 常 大 3 结 果 与商榷 为 客观评判 布 匹的色 差 , 同时 提 高编制 的及时 性 , L U V 空间 , 其 色度 相 对要 匀称 得 众 。所 谓 的 匀称 颜 色 空间 , 是 正在这个 颜色空 间里 , 各个 不 同颜 色 区域 的数值 调治线 阵 C C D相 机 的扫 描 宽 度 为 5 1 2 m m, 使 图像 大 小为 2 0 4 8像 素 X 5 1 2像 素 , 按式 ( 1 ) 举行 色差 计 算 。 布 匹运转速 度 0 . 5 m / s , 选 取 5幅 布 匹 图像 样 本 , 盘算 色差 , 结果 如外 2所示 。 外 2 实 测 色 差 值 T a b l e 2 Co l or d i fe r e n c e s t e s t ed b y s el f - ma d e a p p a r a t u s 变 化与 眼睛对 颜 色 的感 觉 一 致 , 相 同 的数 值 变 化 对 应 相 同的颜 色分歧 感应 。色 差 的计 算 要正在 如此 的匀称 颜 色空 间 中进 行 。C I E 1 9 7 6 L a b匀称颜 色空 间 的益处 , 是 当颜 色 的色差 大 于视觉 的识别 阈值 而又小 于孟塞 尔 编制 中相 邻两级 的色 差 值 时 , 能 较 好 地 反 映 物体 色 的 心思感 受效 果 。 是以 , 本编制采用 C I E 1 9 7 6 L a b均 匀 颜 色空 间 。 2 . 3 . 2 色差 公 式 正在 C I E 1 9 7 6 L a b均 匀 颜 色 空 间 中 , 两 个 颜 色 样 品 项目 标 准 色样 本 样本 1 样本 2 样本 3 样本 4 样本 5 9 1 . 7 4 4 9 2 . 0 5 9 0 9 2 . 4 1 2 3 9 2 . 2 9 6 0 9 2 . 2 5 6 9 9 2 . O 4 4 2 口 9 . 7 7 9 1 9 . 2 6 2 1 8 . 8 1 9 5 8 . 8 3 0 5 9 . 1 0 8 8 9 . 3 2 9 8 b 4 . 5 6 6 3 4 . 5 9 9 7 4 . 4 6 7 1 4 . 3 0 0 8 4 . 3 2 6 5 4 . 4 8 6 9 △ E 1 . 2 5 9 1 1 . 3 6 8 8 1 . 3 2 5 6 1 . 1 0 1 2 0 . 9 0 4 4 印 染( 2 0 1 2 N o . 1 7 ) 外 2中 , 试 验所 用 布 匹 的色差 值 正在 0 . 5—1 . 5 。正在 用彩色线阵 C C D贯串扫描布疋轮廓, 正在盘算机中杀青 动态 采撷 众 帧 图像 后 , 对 试 验 用染 色 布 匹 色差 的统 计 弧线所 示 , 其 平 均 色差 为 1 . 0 7 8 5 , 色 差感 觉 轻 微。 了对 布面色 差 的及时连 续检 测 。 ( 2 ) 采用 正在线视 觉 检 测 编制 计 算 的色 差值 与 人工 目测 的颜 色差 异 相 对应 , 不妨 客观 地 反 映 出其 与标 准 样本 之 间的颜 色 不同 , 验证 了该 系 统 杀青 布 匹连 续 实 时测 量 的可行性 。∞ 参考文献 : 制 删 l 11 ZI l 41 bl石1, 1 8 1 91t O1 1 Z1 1 41 1 b1 1 H1 Z U1 22 1 Z41 [ 1 ] 刘素一 , 刘 晶壕 , 薛勇 , 等. 基 于盘算机视觉 的织物色差检测 [ J ] . 棉纺织技艺 , 2 0 0 8 ( 6) : 3 2 - 3 5 . 序 列 号 图 2 色差 统计 曲 线 St a t i s t i c al c uwe s o f c o l or di fe r e n c e [ 2 ] 黄虎 , 程修 , 蒲恬. 基于呆板视觉的工业品色 差检测 编制 [ J ] . 兵工 自愿 化 , 2 0 1 0 ( 7 ) : 7 8 - 8 1 . 由图 2曲 线 可 知 该 布 匹 的 色 差 分 布 情 况 , 通 过 [ 3 ] H a m e d S a r i — S a r r a f ,J a me s S .G o d d a r d .V i s i o n S y s t e m f o r O n * L o o m F a b 6 e I n s p e c t i o n[ J ] . I E E E T R A N S A C T I O N S O N I ND U S T R Y AP — P L A C A T I ON S , 1 9 9 9 , 3 5 ( 6 ) : 2 8 7  ̄9 0 . C C D相机 的标定 合 系可 以确定 每 帧 图色差 的像 素位 置 与 布 匹实 际职位 的对 应 合 系 , 为 进 一 步 修 正 颜 色 提 供 了职位信 息 。 [ 4 ] 刘浩学. C I E匀称颜色空间与色差公式 的运用 [ J ] . 北京 印刷 学院 学报 , 2 0 0 7 ( 2 ) : 3 - 1 2 . [ 5 ] 徐海松. 颜 色技 术 原 理 及 正在 印染 中 的应 用 ( 五) 第 五 篇 均 匀颜 色 空 间与色差评判[ J ] . 印染 , 2 0 0 5, 3 1 ( 2 2 ) : 4 O 4 2 . 4 结论 ( 1 ) 色差 检 测 是 纺 织 品 质 量 控 制 的 一 项 重 要 内 容, 为 了提 高生 产 结果 , 低重 工 人 劳动 强 度 , 本 编制 采 [ 6 ] T r a v i s D.E f e c t i v e C o l o r D i s p l a y s T h e o r y a n d P r a c t i e [ M] . N e w Y o r k : Ac a d e mi c P r e s s , 1 9 91: 8 9- 9 3 . [ 7 ] 宋宗明. 颜 色测控技艺道理及其运用 [ M] . 西安 : 西北 纺织工学 院 教材 科 , 1 9 9 5: 7 6 _ 7 7 . M ax ne we 佛 山市 同新 特种 整 理有 限公 司 : ! 8 i@ : : : I 7t 特意全力于特种功用性料理的磋议和斥地,具有高程度的磋议步队和新颖化的 磋议仪器兴办。产物有相当高的性价比和角逐力,现上风推出以下种类: 1 .通用阻燃剂T ×一 01 2 . 防 水 剂 TX一 1 5 ’ 麦 : X 5 3 . 阻 燃 涂 层 胶 T x 一 0 2 4 . 防 紫 外 线 整 理 剂 c u 一 0 1 5 .自然抗菌剂N B 一 0 1 6 。 远 红 外 整 理 剂 TX一1 1 t 堇 1 ); ; i 日 ! i 迎接各界 客户来电商议,索取样 品、材料 。各料理剂供应 吊牌 。 本公 司i f _ 代 理 海外各 至公 司的功 能性 整 理刹 。 l l : 电 芸 线 1 0 西 8 途 2 1 东 2 8 鄱 5 途 1 0 段传 传 线 : ⑤ 啪 “ 一 鹄 № 。 。 ∞ m M 。 w a x n e e ~ ∞ m ⑤i ; 37

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