基于机器视觉的圆网印花在线检测与控制系统

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1、基于机器视觉的圆网印花在线检测与控制系统On-lineDetectionandControlSystemofRotaryScreenPrinting1BasedonMachineVision朱剑东ZhuJiandong；肖凯XiaoKai；冯军FengJun（常州市宏大电气电气有限公司，常州213022）（ChangzhouHongdaElectricCo.,Ltd）摘要：针对纺织工业中印染设备出现的印花图案色位套色不准确的缺陷问题，本文以vc++6.0和halcon为开发平台，结合工业生产现场实际，采用模板匹配方法中的几何匹配算法，设计了一套圆网印花在线检测和控制系统。

2、该系统能够检测出印花时因各圆网之间的运行速度不同步而产生的印花图案色位套色不准确的缺陷，通过图像处理算法计算出印花偏差，并通过控制单元进行在线实时控制。Abstract：Focursingoncolorinaccuracyofprintedpatternwithprintingequipmentintextileindustry,thispaperusesVC++6.0andhalconasdevelopmentplatform,adoptsgeometricmatchingalgorithmoftemplatematchingalgorithmcombiningwith

3、industrialproductionsites,anddesignsasetofOn-linedetectionandcontrolsystemofRotaryScreenPrinting.ThesystemcaninspectcolorinaccuracyofprintedpatternresultsfromdifferentvelocityamongRotaryScreen,computerPrintingdeviationbymeansofimageprocessingalgorithmandproceedingwithrealtimecontrolbycotr

4、olunit.关键词：圆网印花；几何匹配；印花偏差Keywords:RotaryScreenPrinting;geometricmatching;printingdeviation1.引言纺织工业中的织物印染技术是一项专业性极强的应用性工程技术，圆网印花机具有效率高、质量好的优点，使其成为我国印染行业中使用最广泛的印花设备。但在实际生产过程中会出现传动机构零部件磨损、对花齿轮松动，以及织物变形等系列因素的影响，因此圆网印花机在对花精度上还不是很高，需要在出现“错花”时进行人工干预。当前，圆网印花机对花调整方法主要是依靠人工目测方法来判断调节的。现有布匹套色的电气控制为开环

5、系统，人工目视检测到套色缺陷后，手动调整以控制印版之间的相位发生变化，从而达到布匹套色调整的目的。由于仅依靠人力很难在如此高速的生产中进行调整，而且人工调节易受到经验和精神状况等的主观因素的影响，具有一定的随意性，因而判别误差大，对花精度基金项目：国家科技支撑计划资助(2007BAF24B07)作者简介：朱剑东，男，江苏常州人，电气工程师，研究方向为电气自动化；肖凯，男，研究生，研究方向为测试计量技术及仪器；冯军，男，研究生，研究方向为计算机应用技术。[1]低。在市场的推动下，纺织印花质量要求越来越高，而且随着以图像处理技术[2-4]为基础的机器视觉技术的日趋成熟，加之制

6、约机器视觉技术发展的硬件瓶颈已经被打破，在此背景下，本文设计了一套基于机器视觉方法的圆网印花在线检测系统，它能够代替人眼对套色偏差进行检测，并将检测结果发送到电气控制系统，进行自动调整印版之间的位置，从而达到自动监控、测量和调整布匹印刷中的套色偏差，提升整个印花设备的效率和精度。2.圆网印花在线检测系统基于机器视觉的圆网印花质量在线检测系统，是通过摄像机获取印染布匹表面图像，并利用计算机所采集到的图像进行分析和处理，自动判断印染布匹是否“跑花”、“错花”并判断需要进行相应调整的网头，最后将检测结果发送到电气控制系统，系统结构如图1所示。由于它能够实时检测出人眼不易发现的缺

7、陷，并可对全部产品进行全方位自动质量监控，完全克服了人工目视抽检方式所带来的不足，因此这种系统为圆网印花质量在线检测与控制提供了理想的解决方案。照明光源印花织物CCD摄像机图像采集卡工控机印花圆筒控控制单元制电机图1基于视觉的印花网筒控制流程2.1系统硬件组成本文所说的圆网印花视觉检测系统由照明光源、CCD相机、镜头、机箱、图[5]像采集、图像处理、监视单元以及控制单元组成。如图2所示。[6,7]其中，相机采用2K的线阵CCD相机，采集图像时采用由编码器信号和霍尔传感器信号输入的帧触发+行触发方式进行。光源采用由目前寿命最长和