基于機器視覺的圓網(wǎng)印花在線檢測與控制系統(tǒng)

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1、基于機器視覺的圓網(wǎng)印花在線檢測與控制系統(tǒng)On-lineDetectionandControlSystemofRotaryScreenPrinting1BasedonMachineVision朱劍東ZhuJiandong；肖凱XiaoKai；馮軍FengJun（常州市宏大電氣電氣有限公司，常州213022）（ChangzhouHongdaElectricCo.,Ltd）摘要：針對紡織工業(yè)中印染設備出現(xiàn)的印花圖案色位套色不準確的缺陷問題，本文以vc++6.0和halcon為開發(fā)平臺，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場實際，采用模板匹配方法中的幾何匹配算法，設計了一套圓網(wǎng)印花在線檢測和控制系統(tǒng)。

2、該系統(tǒng)能夠檢測出印花時因各圓網(wǎng)之間的運行速度不同步而產(chǎn)生的印花圖案色位套色不準確的缺陷，通過圖像處理算法計算出印花偏差，并通過控制單元進行在線實時控制。Abstract：Focursingoncolorinaccuracyofprintedpatternwithprintingequipmentintextileindustry,thispaperusesVC++6.0andhalconasdevelopmentplatform,adoptsgeometricmatchingalgorithmoftemplatematchingalgorithmcombiningwith

3、industrialproductionsites,anddesignsasetofOn-linedetectionandcontrolsystemofRotaryScreenPrinting.ThesystemcaninspectcolorinaccuracyofprintedpatternresultsfromdifferentvelocityamongRotaryScreen,computerPrintingdeviationbymeansofimageprocessingalgorithmandproceedingwithrealtimecontrolbycotr

4、olunit.關鍵詞：圓網(wǎng)印花；幾何匹配；印花偏差Keywords:RotaryScreenPrinting;geometricmatching;printingdeviation1.引言紡織工業(yè)中的織物印染技術(shù)是一項專業(yè)性極強的應用性工程技術(shù)，圓網(wǎng)印花機具有效率高、質(zhì)量好的優(yōu)點，使其成為我國印染行業(yè)中使用最廣泛的印花設備。但在實際生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)傳動機構(gòu)零部件磨損、對花齒輪松動，以及織物變形等系列因素的影響，因此圓網(wǎng)印花機在對花精度上還不是很高，需要在出現(xiàn)“錯花”時進行人工干預。當前，圓網(wǎng)印花機對花調(diào)整方法主要是依靠人工目測方法來判斷調(diào)節(jié)的?，F(xiàn)有布匹套色的電氣控制為開環(huán)

5、系統(tǒng)，人工目視檢測到套色缺陷后，手動調(diào)整以控制印版之間的相位發(fā)生變化，從而達到布匹套色調(diào)整的目的。由于僅依靠人力很難在如此高速的生產(chǎn)中進行調(diào)整，而且人工調(diào)節(jié)易受到經(jīng)驗和精神狀況等的主觀因素的影響，具有一定的隨意性，因而判別誤差大，對花精度基金項目：國家科技支撐計劃資助(2007BAF24B07)作者簡介：朱劍東，男，江蘇常州人，電氣工程師，研究方向為電氣自動化；肖凱，男，研究生，研究方向為測試計量技術(shù)及儀器；馮軍，男，研究生，研究方向為計算機應用技術(shù)。[1]低。在市場的推動下，紡織印花質(zhì)量要求越來越高，而且隨著以圖像處理技術(shù)[2-4]為基礎的機器視覺技術(shù)的日趨成熟，加之制

6、約機器視覺技術(shù)發(fā)展的硬件瓶頸已經(jīng)被打破，在此背景下，本文設計了一套基于機器視覺方法的圓網(wǎng)印花在線檢測系統(tǒng)，它能夠代替人眼對套色偏差進行檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)送到電氣控制系統(tǒng)，進行自動調(diào)整印版之間的位置，從而達到自動監(jiān)控、測量和調(diào)整布匹印刷中的套色偏差，提升整個印花設備的效率和精度。2.圓網(wǎng)印花在線檢測系統(tǒng)基于機器視覺的圓網(wǎng)印花質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)，是通過攝像機獲取印染布匹表面圖像，并利用計算機所采集到的圖像進行分析和處理，自動判斷印染布匹是否“跑花”、“錯花”并判斷需要進行相應調(diào)整的網(wǎng)頭，最后將檢測結(jié)果發(fā)送到電氣控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。由于它能夠?qū)崟r檢測出人眼不易發(fā)現(xiàn)的缺

7、陷，并可對全部產(chǎn)品進行全方位自動質(zhì)量監(jiān)控，完全克服了人工目視抽檢方式所帶來的不足，因此這種系統(tǒng)為圓網(wǎng)印花質(zhì)量在線檢測與控制提供了理想的解決方案。照明光源印花織物CCD攝像機圖像采集卡工控機印花圓筒控控制單元制電機圖1基于視覺的印花網(wǎng)筒控制流程2.1系統(tǒng)硬件組成本文所說的圓網(wǎng)印花視覺檢測系統(tǒng)由照明光源、CCD相機、鏡頭、機箱、圖[5]像采集、圖像處理、監(jiān)視單元以及控制單元組成。如圖2所示。[6,7]其中，相機采用2K的線陣CCD相機，采集圖像時采用由編碼器信號和霍爾傳感器信號輸入的幀觸發(fā)+行觸發(fā)方式進行。光源采用由目前壽命最長和