智能验布机布面疵点识别处理文献综述

 2023-10-26 10:10

文献综述

在经济全球一体化的时代,伴随着纺织业愈发蓬勃的发展态势,纺织品的质量问题也越来越突出。疵点检测作为织品质量检测工作的重要环节,在纺织品生产过程中占有非常重要的地位。根据调查,目前织物的疵点种类高达一百多种,常见的织物疵点种类如经向疵点、纬向疵点、横档疵点、破损性疵点、严重污渍、边疵点等有三十多种,且随着新品种的不断开发,新的疵点也不断涌现。由于这些疵点的存在,各纺织企业的销售情况不容乐观,市场上织物的价格降低了百分之四十多,这无疑给纺织业的发展带来了极大的阻碍。传统意义上的疵点检测有两种,第一种是在线检测,在织造过程中,同时由工人兼顾检查织造疵点,该种检测方法由于环境恶劣和过程复杂,通常无法运用于工业织造;第二种是离线检测,由检测人员在验布机上对疵点进行记录和判断,再将疵点信息反馈给织造部门和加工部门进行改进,该种检测方法由于其系统性被纺织企业广泛采用。直至今日,国内的织物疵点依旧主要依靠人工检测来完成。虽然人工检测在相当程度上能够符合国家织物检测标准,但是其也存在很大的缺陷。由于检测工人视觉的精度和疲劳度的限制,会导致检测正确率随着时间的推移迅速下降;疵点检测是一项枯燥、机械的工作,工人在重复工作中会产生负面的情绪;工人在持续工作时反映速度会逐渐变慢,疵点检测效率也会逐渐低下。当今社会,人力资源的劳动和管理成本大幅度地提高,纺织品疵点检测迫切需要一种能够代替人工检测的智能化检测技术和设备,自动检测和识别各种织物的疵点。

在织物的疵点检测方面,行业内人士做了许多工作:

刘建中等【2】介绍了国外纺织检测技术的发展现状,集中体现为检测仪器的微机化、自动化、多功能化,检测数据处理的数字化、图像化以及广泛采用在线检测技术。自动检测技术已经逐步取代手感目测的传统检测方法,形成了现代纺织检测技术的鲜明特点。从国外纺织检测技术的发展,可以看到现代科技为传统产业开辟了新的前景。钱云青【4】探讨了国内外纺织材料检测技术的发展。高速度、大容量、自动化测试的技术路线已成为发展方向的主流;计算机应用全面判定试样性能并为工艺生产控制和产品质量预测提供有价值信息,这已成为纺织检测技术发展的潮流;高新检测科技应用有了新发展。李立轻等【7】基于图像处理的织物疵点检测,主要是通过图像分析,从图像中发现与正常纹理不同的部分,研究了图像处理用于织物疵点的检测方法。李文羽【16】基于机器视觉和图像处理研究了色织物疵点的自动检测。综述了织物疵点自动检测系统的研究进展;介绍了色织物疵点自动检测系统硬件构架的设计方案;讨论了把分数阶微分应用于织物疵点图像纹理增强的方法;设计和实现了基于能量局部二值模式的色织物疵点智能检测算法;探讨了基于组合特征和支持向量机(SVM)的色织物疵点自动分类算法。尚会超等【17】介绍了如何利用 MATLAB 图像工具箱来实现布匹疵点的图像获取及图像处理,说明如何用 MATLAB 实现经典的数字图像处理,表明了随着机器视觉技术的发展,计算机应用于织物疵点检测系统已成为行业发展的趋势。付国定等【18】研究了图像处理方法以及对织物疵点的自动检测设计。织物疵点检测系统的图像获取由硬件部分实现,探索由图像采集卡以及工业计算机识别和处理织物疵点图像,把识别的结果存档并生成各种信息统计报表,达到在生产线的实时监控。最终从疵点检测的具体过程分析入手,提出了机器视觉系统来实现织物疵点自动化检测的方案。尉苗苗【19】针对织物疵点自动检测问题,应用机器视觉和图像处理的技术,提出了一种应用最优Gabor滤波器的织物疵点自动检测方法。为了解决织物疵点自动检测系统实时性不高的问题,将传统二维Gabor滤波器与椭圆形Gabor滤波器相结合,设计出一个可以任意调制的Gabor滤波器。为了进一步将研究算法应用到实际的工业生产中,实现了一套满足工业生产实时性需求的织物疵点在线检测系统。张玉继等【20】介绍了织物疵点自动检测方法的研究现状,从结构、频谱、统计、基于模型、学习、混合和比较方法7个方面对织物疵点检测方法进行了分类,并以准确率、可靠性、计算成本、噪声敏感性等为考量指标对其进行了述评,同时对常见方法的优缺点进行了分析比较。吴哲【21】研究了基于小波分析与SVM的织物疵点识别分类算法,针对纯色纺织布织造中常见的8类疵点,对疵点图像预处理、特征提取、识别分类和织物质量自动评定等展开研究。

从国内外文献研究可以看出:随着信息技术的爆炸式发展,以及图像处理相关课题研究的不断深入,其应用领域也在不断拓展,图像处理技术应用到工业检测方面已经是一种必然趋势。目前织物疵点自动检测有多种研究方法,但国内外学者的研究仍然有其局限性。在众多方法中,何种方法适合应用于工业生产,从理论到现实又该如何实现等等,都需要人们不断的深入研究。自上世纪七十年代以来,图像处理技术与纺织品疵点检测的联系越来越密切,人们不断尝试将视觉检测与图像处理结合起来运用到纺织业的织品疵点检测中。织物疵点自动检测技术的应用具有十分重要的意义和价值,首先,具有高的检测准确率,还能够分类识别各类纱线疵点、织造疵点和颜色疵点,误检和漏检率低于工人眼睛检测,尤其对色弱形小疵点的检测能力更加有效;其次,具有重复检测的客观不变性,不会受到工人情绪和眼睛疲劳等主观因素波动的影响,检测结果可信度高;最后,具有检测效率高、成本低的优点,比人工疵点检测和分类识别速度快得多,而且一次性投入,长期受益,目前依靠机器视觉系统的织物疵点检测速度可达100 m/min以上,与人工检测相比极大提高了生产。【16】

参考文献:

[1]姚穆.来凯.孙润军.纺织检测技术与仪器的回顾及前瞻[J].棉纺织技术,2003.3,31(2):16~19

[2]刘建中.王晓红,杨锁廷.国外纺织检测技术的发展现状[J].纱检技术,1999,23(1):73~75

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