基于机器视觉的布匹疵点检测系统
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光学元件表面缺陷检测方法研究现状向弋川;林有希;任志英【摘要】随着科学技术的发展,人们对光学元件的表面粗糙度和表面面形精度提出了越来越高的要求,光学元件表面缺陷检测技术也受到了广泛重视.通过简述表面缺陷的类型,强调了缺陷给光学系统带来的危害,由此分析和讨论了目前国内外对光学元件疵病的检测方法,并指出各种方法的优缺点,同时对机器视觉技术在疵病检测方面的应用进行了介绍,还探讨了光学元件表面缺陷检测技术未来发展需要注意解决的问题.【期刊名称】《光学仪器》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】10页(P78-87)【关键词】光学元件;表面缺陷;数字图像处理;机器视觉【作者】向弋川;林有希;任志英【作者单位】福州大学机械工程及自动化学院,福建福州 350108;福州大学机械工程及自动化学院,福建福州 350108;福州大学机械工程及自动化学院,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】TP391引言随着现代工业的快速发展,精密光学元件在各个工业领域有着广泛的应用,光学元件作为实现光学功能的载体,为各类光学仪器的开发使用起到了至关重要的作用。
所以,鉴于光学元件表面具有的散射特性[1],如何更好地对元件表面缺陷进行检测也随之被提出来。
光学元件的检测过程十分繁琐并且充满着不确定性,光学元件按组成材料可分为普通光学玻璃、钕玻璃、熔融石英光学玻璃、氟化钙(CaF2)等一系列材料;按光学元件口径可有大到几米也有小到一二毫米的,差别可达到数千倍;按光学元件外形的不同可分为平板、非球面靶镜、球面透镜、柱面透镜、角锥棱镜、偏光镜、玻璃球等[2]。
为了适用于以上三个方面的各种光学元件的需求,测量仪器、环境、设备、技术必定是各式各样的[3]。
面对如此种类繁多、功能和外形各不相同的光学元件,需要我们去探索相应的检测技术。
因此,本文主要从光学元件表面缺陷、表面散射特性,以及目前国内外各种研究方法等方面,对光学元件表面疵病检测的相关研究进行综述,并探讨利用机器视觉的缺陷检测技术及未来的发展趋势。
印染行业前沿科技技术一、棉针织物活性染料连续染色1、适用范围:棉针织物连续平幅染色。
2、技术特点:通过防褶皱平幅前处理设备、平幅染色预烘设备和大直径多辊汽蒸固色设备等,控制棉针织物在平幅运行中的形变与张力,构建棉针织物低温平幅前处理→浸轧染色→后整理→定形的连续化生产过程。
3、应用前景:能有效降低单位产品能耗、水耗,提高生产效率,减少用工,减少擦伤、折痕等疵点产生,提高产品品质。
4、技术难点:目前棉针织物全流程平幅轧染还处于研发和产业化验证阶段,仍存在一些需要解决的问题:一是轧染固色装备需进一步优化;二是高配伍性染料仍在进一步筛选中,有关染色工艺也有待进一步研究与完善。
二、数码喷染技术1、适用范围:数码染色。
2、技术特点:利用数码微喷涂喷头将染液以雾化形式喷出,气流风刀将雾化后的染液精确传输到织物,实现织物的定量低给液。
该技术代替了传统染色织物需要浸泡在染液中染色的方法。
3、应用前景:上染量精确可调,染液换色时间短、换色时染液浪费少。
相比传统浸染环节,节能、节水、降低染料用量。
4、技术难点:一是目前在数码微喷涂喷头的研发方面,我国技术和人才储备不足,增加了研发的复杂性和难度;二是要解决自动、准确、快速配色问题,特别是解决自动配色难题;三是要解决喷涂后织物颜色的均匀性、渗透性与喷涂速度之间的协调。
三、活性染料非水介质染色1、适用范围:纤维素纤维的染色。
2、技术特点:以非水介质代替水作为染色介质对棉纤维等纤维素纤维进行活性染料染色。
选用对活性染料具有较高溶解度的极性非水介质,能使纤维增塑、溶胀,实现纤维对染料的吸附、固色,达到无盐少水染色目的。
目前主要研究方向包括:活性染料混合溶剂染色、使用极性溶剂取代部分水进行染色、采用极性与非极性溶剂混合染色。
3、应用前景:活性染料在非水介质中的稳定性更好,避免了染料的无效水解,染料利用率更高。
染色过程无需使用大量无机盐来促进纤维对染料的吸附,降低染色废水的处理难度。
Vol. 29, No. 1Jan. 2021第29卷第1期2021年1月AdvancedTextileTechnologyDOI : 10. 19398/j. a t 202005004引用格式:俞新星,壬勇,支佳雯.织物表面疵点检测方法的设计与实现现代纺织技术,021,9():62 — 67.织物表面疵点检测方法的设计与实现俞新星,任勇,支佳雯(苏州大学应用技术学院,江苏苏州215325)摘要:针对传统织物生产企业中,人工检测织物存在瑕疵检出效率低、误检率高的问题,提出了一种织物表面疵点检测方法。
该方法首先采用高斯滤波、线性归一化以及限制对比度自适应直方图均衡化对织物表面图像进行预处理,从而有效增强图像中的疵点表现细节,然后通过改进的Gabor 优化选择,再对选择后的图像进行初分解,从中挑选出最优滤波图像进行二值化处理,最后运用统计学方法进行疵点判断并获得最终结果。
该方法实现简便、硬件要求低、适应性广,可用于判断织物表面是否含有疵点,并定位疵点。
实验证明,织物表面疵点检测准确率高达95.38%.关键词:织物疵点检测;Gabor 优化选择;直方图均衡化;线性归一化中图分类号:TS103;TP391文献标志码:A 文章编号:1009— 265X(202 1 )01 —0062— 06Design and Implementation of Defect Detection Method for Fabric SurfaceYU Xinxing , REN Yong , ZHI Jiawen(Applied Technology College of Soochow University, Soochow 21 5325 , China)Abstract : To address the problems of low defect, detection efficiency and high false detectionrateof manualfabric detectionin traditionalfabric manufacturing enterprises ,a fabric surface defect, detection method is proposed. For purpose of this method , the Gaussianfilter , linear normalization and limited contrast, adaptive histogram equalization are adopted for preprocessing fabric surface images , to display detect details of the images clearly.Secondly , the selected images are preliminarily decomposed viaimproved optimal Gaborfilter ,with a view to picking outthe ones with the optimalfiltering for binarization processing. Lastly, defect, judgment, is conducted by means of statistical approach , and thefinalresultisobtained.The methodiseasytooperate ,haslow requirementsintermsof hardware , and is of wide adaptability. It can be used to judge the presence of defects onfabricsurface ,andlocatethem.The method is proved to have an accuracy rate of fabric surfacedefectdetectionashighas95.38% throughexperiments.Key words :fabric defect detection ;optimal Gabor filter ; histogram equalization ;linearnormalization收稿日期:2020 —05 —09网络出版日期:2020 —10 —21基金项目:江苏省高校自然基金项目(19KJB520051);江苏高校哲学社会科学研究基金项目(2018SJA2251);江苏省大学生创新创业训练计划项目(201913984009Y)作者简介:俞新星(1998 — )男,江苏如皋人,2017级软件工程专业本科生。
AI在纺织行业生产领域的应用作者:殷强来源:《纺织服装周刊》2024年第31期近些年来,随着新一代信息技术的应用与发展,人工智能逐步应用于纺织行业生产领域,为纺织行业的生产方式、发展模式和产业生态带来了重大影响。
加快人工智能在纺织行业生产领域的发展,是推动纺织行业实现高质量发展的重要途径。
本文认为,推动人工智能应用的关键是做好“3+1”模式(数据、算力、场景算法+人才)的应用。
纺织行业生产领域人工智能发展现状人工智能在纺织行业生产领域的应用仍处于初级阶段。
因AI系统需要大量的数据、算力、算法等资源支撑,现阶段纺织行业仅少数企业在进行尝试,大部分企业仍以自动化、数字化、网络化改造为主。
在生产领域的应用主要集中在设计、工艺优化、质量检测、智能物流、产品数字化等方面,需要持续完善和推广。
1.人工智能在棉纺织行业生产领域的应用现状AI在棉纺织行业生产领域的应用仍在尝试中,主要应用在异纤分拣机、布面疵点检测等设备以及产品质量在线监测、自动排产、智能配棉、能效管理、智能物流等系统。
据行业人工智能应用突出企业反馈,目前企业最先进生产线具备全工序自动化、全流程质量监控管理、设备健康管理、能耗管理、车间最优运营等功能,较常规生产线生产效率提高38%,能源利用率提高21%,用工节约80%,万锭用工在10人左右。
2.人工智能在印染行业生产领域的应用现状AI在印染行业生产领域目前的应用场景较少,只有少数企业尝试使用智能验布系统、AI 图案与风格设计。
智能验布系统用于印染布成品检验,将机器视觉与AI技术融合应用,采用AI深度学习技术自动生成疵点检测模型,实现对印染面料疵点智能化检测。
但目前该技术还计,主要用于印花面料花型设计和面料开发,能够模仿设计师的创作构思,快速呈现设计作品,极大推动了面料花型设计的快速发展,满足消费者对个性化、定制化的消费需求。
3.人工智能在服装行业生产领域的应用现状AI在服装行业生产领域的应用逐渐深入,过去,传统服装制造以批量化生产和传统管理模式为主,在满足当下市场渠道多样和消费者需求多变等方面具有较大的提升空间,智能化改变了服装行业的生产效率,提升了快速反应的生产能力,生成式AI的应用可实现订单款式设计、自动版型工艺处理、自动计划产前、生产过程调度全流程的效率提升及深度协同,力求更高效、更精准快速满足消费者不断更新迭代的消费需求。
3手机上不同按键的区分检验微调电容器的开关位置检查电子元件上的“拒收”标记。
检验连接器涂脂的灼痕/短路检测有缺陷的针脚电镀NG检验电缆装配的正确性区分汽缸体检查轴承上是否有润滑油NGOK区分轮胎检验钢板上的瑕疵检查活塞顶部凹槽是否有缺陷检验薄片上的小孔和异物玷污检验不同类型的药品胶囊检查模具里滞留的模制品检查饮料罐底部的斑点检验塑料杯子和印刷检查包装里是否有插入物和丢失的项目部件识别疵点检验检测存在/缺席电气/电子汽车/金属食品,药品及其它4测量尺寸定位计数测量连接器针脚是否共面定位LCD玻璃基板检查硅片上的墨痕确认硅片的位置测量齿轮的凹口位置机器人定位控制检查部件的正确位置以保护模具测量金属材料的变形检查车身面板的吻合建筑板材的垂直间隙测定检查位置错误的标签对纸板箱里的项目计数测量建筑材料的厚度检测瓶子里的液位对饮料罐计数200万高像素彩色相机CV-200C倍速彩色相机CV-035C200万高像素黑白相机CV-200M倍速黑白相机CV-035M6<和常规型号的尺寸相比较(对于CV-S035C )>12mm30mm ■12mm (超小型尺寸是常规相机体积的/10)8灰度处理常规彩色阴影处理黑白色图片常规彩色图片选择有镀金的部分H最小014最大048色调S最小108最大201饱和度V最小089最大255亮度9搜索错误OK1011<测量O形环的外径>包含整个接口的长度以获得每组针在最大5000点的情况下测量O 形环的内<测量接口端子的缝隙>色调值: 32差 17色调值: 15色调值: 30差 16色调值: 14扫描边缘检测部分12面积Shape Trax 几何色调检查彩色检查边缘角度配对边缘疵点斑点边缘数量边缘位置边缘宽度边缘节距形式分类形式搜索趋势边缘位置趋势边缘宽度定制后的菜单1314一目了然的高分辨率显示功能KEYENCE采用了高分辨率的SVGA(800×600点阵)显示器输出以获得优良的图像质量。
第十六届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖作品名称学校科技发明制作类单目多光谱三维重构技术及其在医用内窥镜中的应用上海交通大学碳纤维复合材料自加热原位固化装备南京航空航天大学基于低阻复合式气动布局的垂直起降高速飞行平台北京航空航天大学仿生太阳能无人机西北工业大学快速救灾抢险高效自循环自吸离心泵关键技术研究江苏大学高精度多维力传感器及航天员生物力学测量系统东南大学新型轮毂电机车轮设计及其整车应用清华大学超高分辨率微波光子实时成像雷达南京航空航天大学软硬件联合优化的新型低功耗5G通信系统清华大学M c o n t r o l l e r——跨维度机器人运动控制系统北京航空航天大学高性能量子数字签名系统南京邮电大学I K n o wY o u:基于多源异构数据的分层用户建模通用框架清华大学基于深度学习的多传感融合手势识别与控制系统江西财经大学多元肿瘤标志物化学发光阵列芯片检测仪扬州大学高性能、低成本燃料电池阴极催化剂的开发清华大学基于电场操控的抗消磁反铁磁存储芯片器件北京航空航天大学基于掺杂诱导相转变设计高性能锂离子电池负极材料复旦大学高效热-光协同催化水制氢的机理研究上海交通大学高性能新型锌离子电池研制与优化机制研究武汉理工大学自然科学论文类镓基液态金属表面结构和多场调控理化性质的研究及应用北京航空航天大学三维回转模拟微重力效应在线剪切体外细胞培养系统的构建北京航空航天大学用于高效细胞捕获的基于仿病毒结构的多级微球设计上海交通大学水稻粒重基因q P E9-1和O s G A S R9的功能研究扬州大学免疫检查点P D-1/P D-L1(P D-L2)的调控机制研究南通大学褪黑素调节肠道代谢防控大肠杆菌型脑膜炎——基于肠-脑轴微生物代谢调控的研究扬州大学社会科学类百年风华,劳工神圣——有关“一战”华工文化记忆的调查研究上海大学建设生态文明背景下的电力行业效率改进与减排优化研究北京航空航天大学精准扶贫中的贫困识别:福利损失与解决办法——基于西部、东部、东北的调研与实证研究清华大学“退之有道”:兼顾农户利益与社会效益的宅基地退出模式优化研究浙江工商大学——基于浙江省15个县市区调研行动起来,向滥用抗生素说不!——中国13省市1345家零售药店无处方销售抗生素情况调查及应对研究浙江大学生命的馈赠——器官捐献家庭意愿影响因素与对策研究温州医科大学基于供应链金融的“三维信用评价体系”助力中小微企业融资增信——对140家企业和40家金融机构的访谈调研上海大学护航“网生代”——We b3.0时代未成年人网络权益软性保护路径研究东南大学科学育孙万家行—祖辈教养“2+X”课程开发与推广上海师范大学网络舆情“体制归因”演化机制及防控策略研究——基于503个教育网络舆情案例分析福建师范大学一等奖作品名称学校科技发明制作类基于微流控技术的癌症早期检测芯片北京工业大学脑电反馈智能电针灸仪江苏师范大学低温射流加工微流道技术与装置南京航空航天大学辐射约束下核电站作业路径规划:辐射场快速构建与智能寻路算法华南理工大学复杂网络分形特性分析及其应用研究西北工业大学级联拉曼混频技术及颜色可选激光研究温州大学高效中红外宽波段可调谐激光光源温州大学模拟医生操作实现人机协同的血管介入手术人工智能装置清华大学基于叶轮泵的经皮心室辅助系统(A U X A R T)研发南京医科大学新型多功能活性菌生物质材料:二代生物乙醇生产和污水处理江西师范大学复杂锻件高温自动化三维测量系统华中科技大学便携式太赫兹危险液体检测仪上海理工大学大行程、无回退步进式压电驱动器研制吉林大学双轴深耕匀混智能化贴地播种复式作业机扬州大学半导体发光显示器件超薄微型化制造关键技术华南理工大学一种新型高压柱塞油泵装置的设计与实现浙江工业大学变废为宝——基于进化学习机制的全自动垃圾分类回收系统广州大学面向主动靶向给药的精确可控液态金属微机器人苏州大学增材—吹胀:新型铝合金液冷板的技术研发与应用宁波大学基于自动驾驶的芝麻联合收获机青岛农业大学无臭氧、低能耗、高灭菌效率的低温等离子体消毒柜西安交通大学桥梁钢结构裂纹实时监测系统同济大学分布式肌电采集柔性电子皮肤华中科技大学基于路面激励高速高精度动态压力传感技术与I P v6物联网的交通信息远程监测系统广西大学微注入式配电电缆绝缘劣化“不停电”监测装置华中科技大学面向水下探测与鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼上海海洋大学基于主-副数字微镜的光纤器件数字光刻系统南昌航空大学三维高集成度第五代移动通信射频前端南京邮电大学人工智能辅助的O F D M无线传输系统:设计与实现东南大学大尺度高分辨光纤声波地层成像仪华中科技大学具有划时代意义的半匝绕组平面变压器技术昆明理工大学高性能平板型量子点荧光太阳集光器设计与应用宁波大学糖尿病视网膜病变智能筛查与辅助诊断系统D e e p D R上海交通大学智能无镜显微镜华中科技大学基于人工智能的自闭症谱系障碍早期筛查西安电子科技大学基于嵌入式视觉的导盲辅具华东理工大学基于T M C材料的新型类脑忆阻器的设计、制备与应用南京邮电大学动态立体L E D舞台仿真控制系统北京理工大学自然科学论文类碱基增粘水凝胶材料的制备及其性能研究长春工业大学深紫外荧光双光谱溶解性有机物快速检测技术及其应用南京大学广义b-方程的孤立波分支华南理工大学具有特殊传输特性的新颖自加速与旋转光束的调制研究华南师范大学C r y3A a分子改造及其与红棕象甲伴生菌Y e1-8的协同增效作用福建农林大学基于鸟类应激反应的机场鸟击防控智能装置研发与应用华南农业大学适用于骨科生物材料打印的多功能舱南京航空航天大学茶树根际微生物响应土壤酸化的代谢模式及其信号转导机制研究龙岩学院海栖类扁虫新种发现与分子系统发生分析深圳大学脑水肿的细胞内力学机制研究南京中医药大学新型生物医用微针的研究及其在疾病诊断与治疗方面的应用东南大学复合微生态制剂对经济鱼类营养与免疫机能的作用研究浙江理工大学神经病理性痛及其诱导抑郁样行为的中枢神经通路、炎症机制及治疗策略研究空军军医大学基因组水平疾病相关基因鉴定方法的开发及其在精准医学中的应用深圳大学基于能量代谢的大黄䗪虫丸逆转肝癌耐药机制研究南京中医药大学L n c R N A调控M D S C参与肺癌肿瘤免疫功能的研究江苏大学促炎症消退介质防治类风湿性关节炎的基础和临床应用研究温州医科大学面向钛基牙根种植体基于电场刺激的生物活性与可控抑菌一体化涂层西安交通大学连续安全合成法制备火箭推进剂1,2,4-丁三醇三硝酸酯新工艺常州大学全降解秸秆板的生物粘结成型技术开发及产品应用嘉兴学院双燃料微型燃气轮机的设计与研发哈尔滨工程大学利用18F衰变产生γ光子的内腔探测与成像装置南京航空航天大学铜催化的四组分串联反应合成胺芳硒基化的马来酰亚胺温州医科大学钛合金与超高分子量聚乙烯高性能连接的技术实现及其在关节假体中的应用上海交通大学低值茶高效利用智能控制及智能评价方法江苏大学仿生特殊浸润性界面用于流体传递的优化及应用天津大学巧辨抗氧化类物质的化学“鼻/舌”——基于模式识别的传感分析新方法及应用研究华东师范大学新型聚集诱导发光材料的设计合成及其力刺激发光响应研究华南师范大学C o/β-M o2C异质结@氮掺杂碳纳米管高效双功能电催化剂广州大学基于氟代效应的具有钙钛矿结构的分子材料极性调控东南大学阳极T i O2纳米管传统理论的反证据和生长机理研究南京理工大学社会科学类设计立县:基于福建松溪的设计扶贫实践与模式更新华东理工大学关于“塔西佗陷阱”的研究——政治史学视野下的文本追溯与古今之辩重庆大学产业驱动的乡村振兴之路3.0版——对浙江省9镇36村地方产业驱动乡村发展的典型模式研究同济大学脱贫长效机制研究——基于中部三省四县的调查复旦大学制造业中小企业创新的成功之路——“协同创新+靶向服务”的江阴经验南京大学农房共享、融通城乡:农村闲置房屋盘活利用的可行模式探索——基于陕西高陵、湖南浏阳两地三案例的调查研究江西师范大学新旧动能转换背景下传统制造业“潮涌现象”的形成与演化机制研究齐鲁工业大学(山东省科学院)信息流广告的广告相关性如何提升广告转化率的机制研究——基于有调节的中介效应模型南开大学民营经济如何迎来大发展的春天?——各省民营经济政策与落实情况研究浙江工业大学乡村振兴战略背景下中国农民的农地情怀与政策期待——基于8432位农民对家庭联产承包责任制的感知华南理工大学印度主流媒体对“一带一路”倡议的认知情感变化及原因分析南通大学“追梦人”的逐梦路:探寻大学生创客群体的发展之道南京工程学院宅基地“三权分置”改革:权能困境、农户反响和产权实现研究——以国家级试点区浏阳市为例湖南工商大学小农户也有大市场:城郊小农户农产品流通模式创新研究——基于长沙市5区28个城郊村调研长沙理工大学被遗忘的孩子:多中心协同救助模式新探索——基于浙江省317名“双服刑人员”子女成长困境的实证调研金华职业技术学院飘零的金达莱——延边朝鲜族村落人口外流与民俗文化传承之困吉林大学文化复兴视角下岭南乡居的价值探索与风貌重塑研究——基于对潮汕传统村落的调研广东工业大学运动作剑,弃毒前行——基于我国7203名青少年戒毒人员体质调查的运动干预方案设计与效果跟踪华南理工大学数据山水——基于气候适应性的京津冀传统古村落山水格局设计指导北京工业大学消除黑臭,澈水长流——基于西安市黑臭水体防治对策研究西安建筑科技大学公共服务资源供给与社区组织网络构建:以农村睦邻点为例的调查分析上海大学网络募捐信任危机化解机制研究——基于信息经济学的分析山东财经大学抢救最后的宝藏:民间文书“生存”状态的调查及对策建议浙江师范大学困境与期盼:农民幸福路在何方?——基于全国东中西部17个乡镇的调查湖南大学从区隔到融入:麻风村后代社会融入困境的消解——基于西南山地15个麻风村的实证研究云南大学长照保险化解失能老人照护风险——基于长春市长期照护保险试点实施情况调查报告长春工业大学台湾青年学生国家认同现状及影响因素调查研究——以台北高校学生为例暨南大学如何绘制新时代“富春山居图”——苏南地区村土地利用规划编制实践南京大学破局与更立:共享单车发展困境与协同治理研究——基于政府-企业-公众联动视角山东师范大学异质与归位:农民合作社嵌入乡村治理的实践检视与优化路径——基于晋、皖、沪、川的调查华东师范大学融“工笔”入“写意”,绘互联互通新丝路——中国高铁“走出去”的知识产权风险调查研究华东交通大学网约车个人信息保护问题研究中南大学来华留学生中国情怀形成机理与提升对策研究——基于对京津冀高校来华留学生的调查河北经贸大学初中生校园欺凌的精准治理模式实践探索——基于累积生态风险模型的心理干预实证研究西南大学红色基因的国家记忆——新时代抗美援朝精神的老兵诠释辽东学院何以解困:农村教育贫困的文化根源与精准扶贫——基于粤西三村的田野调查华南师范大学二等奖作品名称学校科技发明制作类多光子聚合大尺寸三维纳米直写系统广东工业大学水下海生物清洗机器人浙江大学基于相位测量偏折的晶圆表面面形检测系统中国计量大学一种基于物联网技术的智能电渗防水系统研发中国矿业大学基于太阳能风能综合利用的小型淡水制取装置山东大学(威海)无人值守继电室自主巡检及远程应急操控机器人浙江工业大学高仿真测绘信息沙盘制作设备闽江学院智能坯布疵点检测器东华大学基于机器视觉技术的蔬菜健康钵苗智能识别及劣质苗剔除装置河南科技大学变工况下机械传动链智能故障分析仪武汉科技大学基于科恩达效应的无桨推进器的实验与研究郑州大学基于激光诱导荧光的室内空气微生物实时监测装置南京工业大学智能汽车个性化换道辅助系统吉林大学气流环绕型药液回收式果园风送喷雾机南京农业大学适用于零部件装配的多自由度机器臂长春理工大学基于高强度瞬变脉冲磁场的异种金属焊接技术重庆大学面向船舶分段建造的智能胎架系统研制江苏科技大学基于子母机协同的高效铁轨检修机武汉理工大学面向大型石油气管道的管内检测机器人山东大学(威海)糖尿病视网膜黄斑病变光学成像仪福州大学北斗导航倍增器哈尔滨工程大学基于迁移强化学习的全地形自适应技术——以六足机器人为例南京大学“X G Z”盒式变体无人机西北工业大学低速重载轴承在线监测系统安徽工业大学基于容错控制的四轮毂驱动全地形电动“蜘蛛车”安徽工程大学基于E V F M和D S P的核反应堆钠中气泡探测器合肥工业大学阿斯巴甜高盐有机废水高效节能绿色处理装备研发与应用常州大学飞机结构防腐涂层的老化状态监测系统湖北工业大学刀尖仿生微结构单点金刚石振动压印装置杭州电子科技大学随动式残膜回收秸秆粉碎联合作业机石河子大学星载指向机构的研制及其应用研究西安交通大学超级电容与蓄电池混合储能型的大型矿车制动能量回收与利用系统武汉工程大学混联式可移动重载铸造机器人安徽理工大学基于红外测距融合K a l ma n滤波的电车防撞预警系统设计铜陵学院基于环形开槽的宽频高效射频能量收集理论与关键技术研究河南师范大学基于行星轮的单动力双向搅拌粉喷桩机钻头南昌工程学院可续航多温区智能生鲜冷链箱厦门理工学院应用于复杂地形的无人机和无人车协作导航系统东莞理工学院可重构机器人模块及系统广东工业大学六足仿生机器人长春工业大学基于新能源和市电的双火线家庭供电系统山东科技大学速度可控且具有双缓降功能的纯机械式高层建筑应急逃生装置滨州学院多功能节能型稳定平台北京理工大学有杆抽油泵人工智能诊断控制系统常州大学构态可变六足机器人北京邮电大学带式运输水气两相智能喷雾除尘系统安徽理工大学滴灌用卧式自吸网式过滤器石河子大学地空协同全自主飞行倾转旋翼无人机电子科技大学非圆齿轮自动换向抽气机中国矿业大学绿林卫士——树木保温材料缠绕、涂白与病虫害智能识别防治一体机盐城工学院一种近远海复合式波浪能发电系统武汉理工大学基于北斗协同精密定位的智能导航嵌入式系统武汉大学万象视界——可阵列的空间立体显像仪西安电子科技大学F i n g e r I O——基于声学原理的智能设备手势交互系统深圳大学面向数字产业生态圈的企业级应用程序接口(A P I)研发管理平台广东工业大学“海雀”水空两栖远程巡检平台广东工业大学无人机机场管家——基于u w b定位的无人机机场调度方案西安电子科技大学高铁助教——真实体感型V R高铁模拟驾驶器西南交通大学射波刀高精度视觉定位系统湖北工业大学多目视觉和可编程运动控制驱动的智能分拣系统杭州电子科技大学基于T H z精密光谱的血液/尿液中同型半胱氨酸定量检测上海理工大学原子和类原子系统中三光子关联和三模压缩特性的研究西安交通大学基于深度学习的卫星图像矢量道路提取研究同济大学基于显微高光谱成像的胆管癌早期病理诊断方法研究华东师范大学界面上的光子自旋霍尔效应及其在信息处理中的应用暨南大学一种基于量子点微纳结构的M i c r o-L E D显示芯片南京大学基于机器视觉的输电网智能巡检系统福州大学空中‘反黑’智能频谱监测系统南京航空航天大学彩绘文物高光谱信息留取与虚拟修复技术北京建筑大学超高通量基因测序图像实时校准系统复旦大学十二导联心电监护衣及辅助诊疗平台齐鲁工业大学(山东省科学院)蛋白质结构多域组装预测系统浙江工业大学高灵敏度高分辨率宽带微波光谱仪南京理工大学基于G N S S诱骗技术的反无人机系统桂林电子科技大学基因疾病检测“专家”——基于微流控芯片的全自动荧光原位杂交仪武汉纺织大学船载水炮“智慧眼”——智能目标跟踪与射击反馈系统武汉科技大学基于视频语义理解的用户行为实时分析预警系统重庆邮电大学变电站仪表智能识别系统重庆邮电大学新型电动汽车高效能量回收装置重庆理工大学“海洋环游者”环形智能R O V中国海洋大学“一触即发”——面向人手的智能物联系统哈尔滨商业大学高精度工件尺寸测量仪佛山科学技术学院实验动物血流多功能成像仪佛山科学技术学院基于声光健康唤醒的人体红外感应闹钟合肥学院基于嵌入式平台的道路异常行为监测系统四川大学低能见度天气车辆辅助驾驶雷达显示屏华东交通大学脉冲能量可调的耦合腔式被动调Q黄光固体激光器暨南大学智能滑板教学系统北京邮电大学智能跟踪对抗游戏机器人华南理工大学广州学院智能姿态感知医用内窥镜武汉理工大学基于表面肌肉电信号的多运动模式肩关节康复机器人广州中医药大学“智创胃来”——基于计算机辅助的胃肠道肿瘤数字智能化诊治系统南方医科大学智流易检——基于血液的稀有细胞检测智能系统西安电子科技大学基于高立体选择性酶生物合成屈昔多巴重庆大学基于界面压力和环境智能调控的老年人护理床设计与研究安徽农业大学基于虚拟现实的肢体及心理康复辅助训练系统北京工业大学“诱导再生”/“抗骨肿瘤”个性化骨移植材料四川大学3D打印多位点肺部穿刺导板的研发与应用同济大学基于惯性测量单元(I M U)的可视化脊柱椎弓根螺钉植入导航系统海军军医大学基于荧光探针的中药及食品中二氧化硫速测套装的开发上海中医药大学新型抗茶叶病害纳米生物农药的研发福建农林大学老年人多功能洗澡椅佛山科学技术学院设施栽培无公害生产臭氧灭菌杀虫装置淮阴师范学院秸秆-玉米联产燃料乙醇和低聚木糖型D D G S的工艺南京理工大学E a s y C h e c k——一种廉价快速易保存的癌症早筛传感器西安交通大学面向毒品及爆炸物现场快速检测的比色传感阵列及人工视觉系统青海大学一种漂移式外轨导向振荡浮子波浪能发电装置三亚学院移动式农林秸秆微波快速催化热解多联产的装备研发南昌大学无下水道深度资源化厕所郑州轻工业大学离网型建筑综合能源系统协同与控制示范装置东南大学非凝固绿色浆液封堵瓦斯抽采钻孔方法及应用中国矿业大学高压临氢特种材料的研发及产品化应用浙江工业大学军民两用快速铺装混凝土材料及其关键技术广东工业大学高韧传感纤维编织结构智能海洋防护绳网东华大学同步测量多个光电化学参数的新型测试技术及装置佛山科学技术学院快检猫—新型纳米电极重金属快速检测仪吉林工程技术师范学院前驱体激光原位转化技术在无粘结剂储能材料制备中的应用杭州电子科技大学纯电动汽车新型非电池储能供暖装置北京建筑大学高流动性无卤阻燃碳纤维增强P C/A B S复合材料的开发华南理工大学面向5G毫米波频段——新型高效吸波材料的研发与应用浙江师范大学原位溶解钙钛矿量子点打印技术北京理工大学化工园区废水深度净化高效催化剂的研发与应用南京工业大学基于L i0.5L a0.5T i O3定点吸附的H2S超快响应及面向矿山安全的检测系统郑州大学可采集存储太阳光和人体运动能量的纳米纤维柔性可穿戴织物中原工学院智能可穿戴设备用体温发电电池武汉科技大学茶多酚中高附加值功能活性成分E G C G和E C G制备新技术湖南理工学院用于检测食源致病菌的鱼皮明胶薄膜包装材料陕西科技大学自然科学论文类基于李氏不变量的完全无损G H Z态分析福州大学冰的两个氢键理论及其在可燃冰开采中的应用山东大学(威海)随机微分方程和随机脉冲微分方程解的存在性与相关定性理论的探究湖南大学基于相位调控的声波操控及其功能器件研究江苏大学等离子体模型约简和数值模拟——F o k k e r-P l a n c k-L a n d a u方程奇异二次碰撞模型的近似方法北京大学鹦鹉螺如何在二叠纪-三叠纪之交大灭绝中幸存中国地质大学(武汉)智慧垃圾收集基站——沉浸式光电互补智慧垃圾收集基站系统河北大学铽镓石榴石晶体光波导的空间光隔离器山东大学氧化石墨烯对农药增效性能的研究河北科技师范学院武陵山区翼手目动物的资源本底与种群保护吉首大学两种新噬菌体的发现、鉴定及应用研究济南大学防治小麦赤霉病及纹枯病新型杀菌剂的研发青岛农业大学B t毒素基因的表达与杀虫功能研究海南师范大学抗结直肠癌活性化合物的设计、合成与筛选上海大学单肠目扁虫新种及其系统进化分析深圳大学小麦耐逆因子T a A R R1和T a M I R1119分子特征及功能研究河北农业大学云南省马铃薯品种资源鉴定及分子指纹图谱的建立云南师范大学玉米抗蚜虫候选基因(q R r m1)的功能变异位点鉴定河南农业大学“人乳化”配方奶:易消化婴幼儿乳品的脂质指纹图谱研究及配方推荐宁波大学基于分子识别的光、电化学生物传感器的制备及其应用研究湖北大学双载药生物多糖纳米粒子的制备、表征及其对肿瘤细胞抑制作用湖南师范大学。
纺织工程中智能制造的现状与挑战纺织业作为传统的制造业之一,在人类社会的发展历程中扮演着重要的角色。
随着科技的不断进步,智能制造逐渐成为纺织工程发展的新趋势。
智能制造为纺织业带来了更高的生产效率、更优质的产品以及更灵活的生产模式,但同时也面临着一系列的挑战。
一、纺织工程中智能制造的现状1、自动化生产设备的广泛应用在纺织生产流程中,纺纱、织造、印染等环节都引入了自动化设备。
例如,先进的纺纱机能够实现高速、高精度的纺纱过程,自动络筒机可以提高络筒的效率和质量。
织造设备中的无梭织机,如喷水织机、喷气织机等,大大提高了织造的速度和织物的品质。
印染环节的自动化染色设备能够精确控制染色过程中的温度、压力和染料浓度,保证染色的均匀性和稳定性。
2、数字化设计与生产系统的融合通过计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术,纺织企业能够在产品设计阶段就进行虚拟模拟和优化,减少实际生产中的失误和浪费。
同时,生产过程中的数据可以实时反馈到设计系统,实现设计与生产的无缝对接,提高产品开发的效率和市场响应速度。
3、智能仓储与物流管理借助射频识别(RFID)、条形码等技术,实现了对原材料、半成品和成品的实时跟踪和管理。
智能仓储系统能够根据订单需求自动调配货物,优化仓储空间的利用。
在物流环节,通过智能物流配送系统,可以实现货物的精准配送,降低运输成本,提高物流效率。
4、质量检测智能化利用机器视觉、光谱分析等技术,对纺织品的质量进行实时检测。
智能检测系统能够快速准确地识别出疵点、色差等质量问题,并及时反馈给生产环节进行调整,从而提高产品的合格率和质量稳定性。
5、工业互联网平台的兴起一些大型纺织企业建立了自己的工业互联网平台,将生产设备、供应链、销售终端等连接起来,实现了数据的互联互通和共享。
通过对大数据的分析和挖掘,企业能够更好地了解市场需求、优化生产计划、提高资源利用率。
二、纺织工程中智能制造面临的挑战1、技术集成难度大纺织生产流程复杂,涉及多个环节和多种技术。
第31卷第6期 2010年12月 长春工业大学学报(自然科学版) Journal of Changchun University of Technology(Natural Science Edition) Vo1.3l NO.6
Dee.2Ol0
视觉技术在轮胎帘布质量 自动检测系统中的应用
毛艳, 王平凯, 岳晓峰 (长春工业大学机电工程学院,吉林长春 130012)
摘 要:将视觉技术应用于轮胎帘布的疵点检测,通过预处理和二值化提高了以灰度共生矩 阵法提取图像特征值的计算速度和准确率,并结合欧式距离特征匹配法实现了对待测图像的 疵点判别。 关键词:图像处理;纹理;灰度共生矩阵;特征提取 中图分类号:TP391 文献标志码:A 文章编号:1674—1374(2010)06—0669—05
Vision technology applied in an automatic tire cord quality detect i on system
MAO Yan, WANG Ping—kai, YUE Xiao—feng (School of Meehatronic Engineering,Changchun University of Technology.Changchun 1 300 1 2,China)
Abstract:The vision technology is applied for detecting defects in tire cord surface.We use both the pretreatment and threshold to improve the image extracting speed and accuracy of gray level CO— occurrence matrix method,and combine the method with the Euclidean distance matching measurement to realize the defect detection. Key words:image processing;texture;gray level CO—occurrence matrix;feature extraction.
基于机器视觉的布匹疵点检测系统
为了提高布匹疵点检测的精度与速度,提出了一种基于机器视觉的布匹疵点检测系统用
于取代人工检测。论述了系统的整体结构,包括成像设备、光源选择以及图像采集与处理方
式等,并提出了一种基于类别共生矩阵与支持向量机的布匹疵点检测算法。检测算法将疵点
检测看作一个两类分类问题,采用从灰度共生矩阵中提取的特征来描述纹理特性,并采用支
持向量机来对特征向量进行分类完成疵点的检测。最后通过大量的布匹疵点实例对算法的可
靠性进行验证,并对检测算法在不同参数下的检测精度与实时性进行了讨论。
引言
布匹的疵点检测是纺织工业中一项十分重要的环节。传统的布匹疵点检测通常是由人工
完成,其劳动强度大,且缺乏一致性与稳定性,存在检测速率低、漏检与误检率高、检测精
度低等问题。调查表明,即使是熟练工人,其检测精度也只有70%左右,其检测速率只有15 ~
20 m/min.随着计算机图像处理技术的不断发展,基于机器视觉的检测方法被越来越多的用
于布匹疵点检测中。
该研究采用图像处理与模式识别方法来完成布匹疵点的自动检测任务,设计了布匹疵点
检测系统的结构,并提出了一种以灰度共生矩阵为纹理特征,以支持向量机为机器学习方法
的布匹疵点检测算法。
1.布匹疵点自动检测系统结构
如图1 所示,布匹疵点检测系统主要由光源、CCD线阵相机、图像采集处理卡、PC主机
与编码器构成。CCD线阵相机选用DALSA的SP-14相机,分辨率为2048像素,其每次扫描一行
图像,用其对在传送带上沿垂直方向运动的布匹进行成像从而形成一幅二维图像。光源选用
稳压直流光源以克服相机高频扫描时的频闪问题,并采用透射的方式进行照明,该方式可同
时突显出布匹正反两面的纹理信息。相机输出的图像数据通过Camera Link接口发送到图像
采集处理卡中,图像采集处理卡将这些图像数据进行存储及处理,判别其中是否含有疵点,
其内部数据缓存与处理方式在先前的工作中有详细描述。然后将检测的结果与原始图像数据
通过千兆以太网发送到PC主机上进行显示。系统采用增量式光电编码器来对相机扫描频率与
布匹的运动速度进行同步,传送带的运动速度越快,编码器输出的脉冲的频率越高,通过该
脉冲的频率来控制相机的扫描频率便可以使得相机等比例的采集布匹表面纹理图像。系统在
布匹表面的分辨率为0.2mm/像素,单个相机的视场为400mm,而一般的工业布匹的幅宽为1.5m
左右,因此需要4台相机与4块图像采集处理卡来完成疵点检测任务。
2 布匹疵点检测算法
布匹疵点检测可认为是一个两类分类问题:一类为正常布匹纹理;一类为疵点布匹纹理。
如图2所示。文中采用的疵点检测算法是一种基于机器学习的算法,其需要预先对正常纹理
与疵点纹理的样本进行学习,从而生成一个分类器,并通过该分类器对新的未知样本的类别
进行判定,其基本流程如图3所示。首先,将正常纹理与疵点纹理图像样本分割为若干个不
重叠的子窗口,窗口大小设定为64×64像素。然后,计算每个窗口图像的灰度共生矩阵作并
从中提取一组特征向量用以描述其纹理特性。最后将正常纹理与疵点纹理的特征向量分别标
记为1与-1,并送入支持向量机进行学习,从而得到一个分类器。该分类器可对未知测试样
本的特征向量进行分类,判定其是否为疵点纹理。
2.1 灰度共生矩阵特征提取
每个子窗口都会提取其灰度共生矩阵特征。灰度共生矩阵是一种二阶统计量,并被
认为是最有效的纹理描述特征之一。灰度共生矩阵是一个方阵,其每个元素表示图像中相距
某一距离,某一方向上的两个像素的灰度级出现的频率。一个间距参数为d=(dx,dy),大小
为G×G的灰度共生矩阵的定义如式(1)所示:
Pd(ij)=|{((x1,y1),(x2,y2)):I(x1,y1)=i,I(x2y2)=j}| (1)
式中:I表示大小为U×V的图像,其每个像素拥有G个灰度级别,且(x1,y1),(x2,y2)∈U
×V,(x2,y2)=(x1+dx,y1+dy);|.|为卡迪尔集;Pd(i,j)表示在图像I中相距为d的两个像
素灰度级分别为i和j这种情况所出现的次数。
间距d 为灰度共生矩阵中的重要参数,一般选用(0,1),(1,0),(1,1),(-1,1)等4个近
邻参数,因为近邻像素具有较强的相关性,可以很好地描述布匹纹理特性,其分别对应与
0°,45°,90°以及135°。由于布匹编织的规律性,其图像在空间上有较强的周期性,该周
期性可以从布匹图像的频谱上得到。图3 显示了如图2(a)所示的布匹纹理在0°方向上的一
维傅里叶谱。从中可以看到在该方向上存在明显的频率响应峰值f0,其纹理周期为T0 = 1/f0。
由于相距为纹理周期的两个像素之间也具有较强的相关性,因此除了上述4 个间距参数之
外,检测算法还采用了两个额外的间距参数(0,T0) 以及(T90,0)得到两个新的灰度共生矩
阵,其中T0和T90分别为布匹图像在0°及90°上的纹理周期。
从灰度共生矩阵中,Haralick提出了14 个特征用以描述纹理特性,文中选取其中4 个
来完成布匹疵点检测任务,分别为对比度CON,熵ENT,角二阶矩ASM 以及逆差力矩IDM,分
别由式(2)-(5) 给出:
式中:p(i,j)为归一化后共生矩阵元素,即p(i,j)= Pd(i,j)/R;R 为共生矩阵Pd中所
有元素之和。
对于一个8位数字图像,其含有256个灰度级别,因此其灰度共生矩阵的大小为256
× 256,在如此大的矩阵中计算上述4个特征其计算量将会十分巨大,因此在计算灰度共生
矩阵之前会将原始图像的灰度级从256 个等分量化到N( N<256)个级别,及减小灰度共生矩
阵的大小,降低计算量。在特征提取过程中,会采用6 个间距参数生成6 个灰度共生矩阵,
并从每个灰度共生矩阵中提取4 个纹理特征,一共24 个特征组成一个特征向量用以描述一
个64 × 64 的纹理图像。图2(a)中布匹纹理在0°方向上的维傅里叶谱如图4 所示。
2.2 分类器设计
系统选用支持向量机作为分类器,它是一种由Vapnik提出的两类分类器。它将输入
的两类特征向量向高维空间中映射,并在该空间中寻求一个最优分割超平面,使得该超平面
到两类特征
之间的间距达到最大。令( xi,yi),i = 1,2,..,M 为待学习的样本。xi∈Re 为特
征向量,e 为样本空间的维数,其类别为yi∈{ - 1,1} ,则寻求最优超平面问题可转化
为如下优化问题:
最大化
3 试验结果及分析
大量的布匹与疵点样本用于检验该系统的可靠性,这些样本都是在实际的工业环境中对
生产线上的布匹进行成像得到的,其详细信息如表1 所示,其中每个样本的大小都是64 ×
64的纹理图像块。支持向量机的训练及分类过程使用SVMLIB库实现,其中训练集被均分为4
组进行交叉验证,得到的最优分类器参数分别为C=210,σ=2-9。在计算灰度共生矩阵之前
会将原始图像的灰度级从256个等分量化到N(N <256)个级别,即减小灰度共生矩阵的大小,
降低计算量。N 的取值越大,其纹理描述能力越强,但计算量也越大,算法的实时性越差。
表2 中给出了N 取不同值时的检测结果,可以看出当N<16 时,检测精度随着N的增加也大
幅提高,但N>16时,检测精度并没有随着N的增加显著提高,而其计算时间却一直随着N的
增加呈现非线性的增长。因此N=16 是一个关于检测精度与实时性之间良好的折中。
表1 试验样本信息
布匹样本属性 训练样本 测试样本
T0 6 6
T90 9 9
正常样本数 1000 1000
疵点样本数 46 619
表2 试验样本在不同N值下的检测结果
N值 漏检率/% 误检率/% 检测精度/%
8 19.50 15.10 83.20
16 6.60 8.10 92.50
32 1.90 2.80 97.60
64 1.60 2.40 97.90
128 1.80 2.10 98.10
256 1.80 2.00 98.10
图4(a)~图4(e)中显示了一些典型的布匹疵点样例,分别为缺经、缺纬、乱纬、油
污以及破洞,图4(f)-(j)分别显示了当N=16时图4(a)~图(e)中各个子窗口的部分特征值。
图4(f)~图4(j)中的特征值分别对应为d=(1,0)时的ASM,d=(0,T0)时的ENT,d= (1,
0)时的CON,d=(0,1) 时的ASM以及d=(1,0) 时的CON。其最终的检测结果由粗实线矩形框标
记出来。
从图4(f)~图4(j)中可看出疵点区域的特征值与正常纹理的特征值有较大差异,因此这
些特征能够有效地描述疵点纹理,将其与正常纹理区分开来,达到检测疵点的目的。
4 结束语
文中论述了一种基于机器视觉的布匹检测系统结构,通过线阵CCD 相机对在传送带上运
动的布匹进行成像,并将生成的图像送往图像采集处理卡进行疵点检测处理。疵点检测算法
采用类别共生矩阵为纹理特征来描述布匹纹理,采用支持向量机作为分类器。该分类器可克
服在全局寻优过程中的局部极小问题,从而增强系统的稳定性。
在不同的参数条件下,对系统的检测精度与实时性进行了讨论,用户可根据实际的要求
选择参数。该系统可以替代传统的人工检测方法,在工业环境中完成布匹疵点的在线检测任
务。