一種灰度不勻自矯正系統的自動驗布的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種自動驗布機，尤其涉及一種具有織物疵點自動檢測和識別系統的自動驗布機。其特征是由織物傳動系統、光源和成像系統、圖像采集處理與傳輸系統、人機交互系統和灰度不勻自矯正系統組成。本發明中自動驗布機所安裝的灰度不勻自矯正系統用結合總體平均值及局部滑動平均的思想實時快速矯正傳統自動驗布機所存在的灰度不勻，從而減少了傳統驗布機的誤檢率和漏檢率。
【專利說明】一種灰度不勻自矯正系統的自動驗布機
【技術領域】
[0001] 本發明屬于紡織工業中自動驗布【技術領域】，涉及一種具有灰度不勻自矯正系統的 自動驗布機，具體來說核心灰度不勻自矯正系統的核心部分采用了一種線陣CCD相機成像 灰度不勻的快速矯正方法，來實現自動驗布機中線陣CCD相機所采集的灰度不勻圖像的快 速矯正。
【背景技術】
[0002] 現階段，織物疵點檢測的工作大多是由傳統的人工檢驗方式完成，這種方式存在 漏檢率高，檢測結果波動性大，勞動生產效率低等弊病，隨著用工成本的不斷升高，對全自 動驗布設備的需求也日益急迫，國外比利時BARC0、瑞士Uster等公司相繼推出了商業化的 自動驗布機，但因價格、品種適用性等原因在國內的應用并不理想，國內也正著手開展這方 面的研究工作，但多以文獻、專利和樣機等形式體現。目前國內的自動驗布機主要由機架、 擋板、導布系統、照明系統、成像系統系統等組成。成像系統中相機多采用像元數較多的線 陣CCD相機，所采集的圖像經常呈現中間亮兩側暗的光照不勻現象，嚴重地影響了后續的 織物圖像的分析處理等操作，增加了誤檢率和漏檢率。
[0003] 這是因為在高精度和大視場圖像采集的需求下，線陣C⑶相機的成像像元個數也 是隨之增多，直接導致了光能到達成像平面的損失顯著增加，使得CCD相機的輸出圖像的 灰度存在中間亮兩側暗的光照不勻現象，嚴重地影響了后續的圖像分析處理等操作。因此 對輸出的灰度不勻的圖像進行相應的矯正操作顯得非常必要。
[0004] 在實際應用中，如圖2所示，線陣CCD相機成像像元沿一條直線排列，由于光能損 失，光學成像系統的成像平面的光軸處能量最大，兩側光能量損失較大。此時，即使采用平 行均勻光源照射在物體上，到達成像平面上的光強度也會出現因光能損失而分布不均勻的 現象，導致所采集到的圖像灰度值呈現中間亮兩側較暗的不勻結果，如圖3所示。
[0005] 目前，對于線陣C⑶相機輸出圖像灰度不勻的矯正方法分為兩種：（1)硬件矯正： 對光照系統進行分段調節，一般選用可分段調節的LED光源對兩端進行光照補償，這種方 法雖不增加額外數據處理時間，但存在自適應調節差和精度低等不足；（2)軟件矯正：主要 有直方圖均衡化、基于頻域濾波以及參照標樣等矯正方法，這類方法通常需要建立復雜的 數學模型，其相關參數也需要事先進行標定，難以滿足實際應用中高實時性和自適應等需 求。
【發明內容】
[0006] 本發明為克服上述自動驗布機現有技術存在的不足而提出了一種線陣CCD相機 圖像灰度不勻快速矯正系統，其核心部分是采用了一種線陣CCD相機圖像灰度不勻快速矯 正方法。該方法操作簡單、自適應性好、無需建立復雜的數學模型和參數標定操作，可以有 效靈活地矯正線陣CCD相機圖像的灰度分布不勻。本發明在結合了線陣CCD相機每個掃描 周期輸出一行圖像數據的成像規律，通過對逐行圖像數據的實時處理，提出了一種結合總 體平均值及局部滑動平均的思想的實時灰度不勻矯正方法。
[0007] 本發明中所采用的一種線陣CCD相機圖像灰度不勻快速矯正方法，是一種實時性 較好的矯正方法，在克服了傳統硬件矯正的高成本、低精度及壽命低等不足和既有軟件矯 正方法存在的算法復雜、實時性差、需建立復雜數學模型和進行參數標定等缺點基礎上，通 過綜合兼顧總體灰度均值和局部灰度均值，實現對CCD成像兩側較暗部分的灰度補償矯 正，從而實現了線陣C⑶的實時灰度矯正。
[0008] -種線陣(XD相機成像灰度不勻的快速矯正方法，線陣C⑶相機采集被測物圖像， 逐行矯正該圖像，然后拼合成矯正后的圖像；每個線掃描周期，被測物圖像的行圖像各像素 的灰度值按對應的線陣CCD的像元的一維方向排列，組成一個灰度值分布函數，記為F(x); 因光能損失成像會明顯呈現中間亮兩側暗的光照不勻現象，需對F(x)進行矯正，得到矯正 后的灰度值分布函數為F'（x)，其矯正的具體步驟如下：
[0009] (1)求解F(x)對應的掃描行圖像的總體灰度平均值，并記為G
【權利要求】
1. 一種具有織物疵點自動檢測和識別系統的自動驗布機，包括織物傳動系統、光源和 成像系統、圖像采集處理與傳輸系統、人機交互系統和灰度不勻自矯正系統，其特征在于： 所述自動驗布機中灰度不勻矯正系統的核心部分采用了一種線陣CCD相機成像灰度不勻 的快速矯正方法； 所述線陣CCD相機采集被測物圖像，然后逐行矯正該圖像，最后拼合成矯正后的圖像； 在每個線掃描周期，被測物圖像的行圖像各像素的灰度值按對應的線陣CCD的像元的 一維方向排列，組成一個灰度值分布函數，記為F(X);然后對F(X)進行矯正，得到矯正后的 灰度值分布函數為F'（X)，其矯正的具體步驟如下： (1) 求解F(X)對應的掃描行圖像的總體灰度平均值，并記為G
其中，N為當前行圖像的像素個數； (2) 求解F(X)在區間[x-m,x+n]c[l,;V]的滑動平均值，并記為M(X)
其中，m是向前滑動步長，η是向后滑動步長，m，nc[0, /V-/]，總步長step=m+n+1， 0〈st印〈N/4;i是臨時變量， (3) 求解得到矯正后的灰度值分布函數F'（X) F，（X) =G+(F(x)-M(X))。
2. 根據權利要求1所述的一種具有織物疵點自動檢測和識別系統的自動驗布機的線 陣(XD相機圖像灰度不勻快速矯正方法，其特征在于，m+1 =η。
3. 根據權利要求1所述的一種具有織物疵點自動檢測和識別系統的自動驗布機的線 陣CCD相機圖像灰度不勻快速矯正方法，其特征在于，線陣CCD相機的像元個數> 1024。
【文檔編號】G01N21/898GK104458759SQ201410598297
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】汪軍, 周建, 李冠志, 陳霞, 李立輕, 陳俊琰, 萬賢福, 張玉澤, 卜佳仙 申請人:東華大學