1.一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1、搭建实验平台并对机器视觉系统进行标定,得到物面分辨率K;通过机器视觉系统采集传动辊外轮廓切向图像,并将其暂存于计算机中;再将绒毛织物放置在传送带上,将采集的绒毛织物切向图暂时存放在计算机内;
步骤2、将步骤1所得的传动辊外轮廓切向图像和绒毛织物切向图进行灰度化、滤波、二值化、形态学处理和边缘检测得到绒毛厚度基准线图像和绒毛上边缘轮廓特征图像;
步骤3、通过链码原理提取步骤2所得的绒毛厚度基准线图像和绒毛上边缘轮廓特征图像的边缘坐标值,得到绒毛厚度基准线和绒毛上边缘轮廓曲线;
步骤4、利用步骤3得到的绒毛厚度基准线和绒毛上边缘轮廓曲线的坐标值,采用厚度测量原理得到绒毛织物厚度值;
步骤5、将步骤4所得的绒毛织物厚度值乘以步骤1所得到的物面分辨率,得到的乘积为绒毛织物真实厚度。
2.根据权利要求1所述的一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法,其特征在于,所述步骤1中实验平台为一种非接触式割绒织物厚度检测装置,包括有支座a(14)与若干个支座b(14-1),支座a(14)连接有两个长支架(15),两个所述长支架(15)之间固定连接有水平支架(16),所述水平支架(16)连接有云台(1),支座b(17)固定连接有两个短支架(18),长支架(15)固定连接有传送带支架(20),所述传送带支架(20)固定连接短支架(18),所述云台(1)上连接有工业相机(2),所述工业相机通过数据线连接有计算机,两个长支架(15)之间固定连接有传动辊机构(21),所述传动辊机构(21)连接有步进电机(3),所述步进电机(3)电性连接有电源,两个传送带支架(20)之间设置有第一支撑辊机构(22),两个传送带支架(20)远离长支架(15)的一端之间设置有第二支撑辊机构(23),传动辊机构(21)、第一支撑辊机构(22)及第二支撑辊机构(23)设置有传送带(9)配合工作;
所述传动辊机构(21)包括有轴承卡座(5)、轴承座(8)及传动辊(6),所述轴承卡座(5)及轴承座(8)分别固定连接两个长支架(15),轴承卡座(5)上开设有通孔,所述通孔内设置有轴承(11),所述轴承座(8)上开设有圆孔,所述圆孔内设置有轴承(11),传动辊(6)穿过所述通孔内的轴承(11)的一端端部与步进电机(3)连接,传动辊(6)另一端端部插入所述圆孔内与轴承(11)连接,传送带(9)设置在传动辊(6)表面;
所述步进电机(3)输出轴一端设置有联轴器(4)驱动传动辊(6),联轴器(4)与轴承卡座(5)固定连接;
所述第一支撑辊机构(22)包括有轴承座支架(19),所述轴承座支架(19)连接在传送带支架(20)上,轴承座支架(19)的侧壁固定连接有轴承座(8),两个所述轴承座(8)之间设置有第一支撑辊(7),两个轴承座(8)的圆孔内设置有轴承(11)与第一支撑辊(7)两端活动连接,传送带(9)设置在第一支撑辊(7)表面;
所述第二支撑辊机构(21)包括有两个轴承座(8),两个所述轴承座(8)之间设置有第二支撑辊(10),两个轴承座(8)的圆孔内设置有轴承(11)与第二支撑辊(10)两端连接,两个轴承座(8)垂直固定连接传送带支架(20),传送带(9)设置在第二支撑辊(10)表面;
所述支座a(14)一侧放置有条形LED光源(12),所述条形LED光源(12)位于传动辊6的正下方;
所述水平支架(16)与云台(1)连接方式为固定连接、滑动连接或可拆卸连接;
所述云台(1)设置有L型的相机固定板(2-1)固定工业相机(2)。
所述轴承座支架(19)与轴承座(8)相接的壁面设置有滑槽,轴承座(8)开有螺孔,螺孔内插设有螺栓,所述螺栓一端固定在滑槽内,另一端套设有螺母固定轴承座(8);
所述支座a(14)与支座b(14-1)、支座b(14-1)与长支架(15)、长支架(15)与水平支架(16),支座b(17)与短支架(18)、长支架(15)与传送带支架(20),传送带支架(20)与短支架(18)、承座支架(19)与传送带支架(20)之间的连接处设置有角件(13)固定。
3.根据权利要求2所述的一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法,其特征在于,所述步骤1的标定按照以下步骤实施:将标准量块放置在工业相机(2)的正下方,与传动辊(6)轴心等高,使条形LED光源(12)保持在获取绒毛织物图像式相同的照明效果,拍摄标准量块图像,并在计算机中得到物面分辨率K。
4.根据权利要求3所述的一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法,其特征在于,所述步骤2具体按照以下步骤实施:步骤2.1、将经步骤1得到的绒毛织物切向图进灰度化、滤波、二值化和形态学算法等处理,去除图像中的杂物,细化绒毛图像边缘,填充绒毛空洞,得到清晰的绒毛织物轮廓图像;
步骤2.2、将经步骤1得到的传动辊外轮廓切向图像进灰度化、滤波、二值化和形态学算法等处理,得到传动辊与背景的边缘特征图像;
步骤2.3、对经步骤2.1和2.2所得到的绒毛织物轮廓图像和绒毛厚度基准线轮廓图像采用Canny算子进行边缘检测,得到绒毛上边缘轮廓特征图像和绒毛厚度基准线图像。
5.根据权利要求4所述的一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法,其特征在于,所述步骤3具体按照以下步骤实施:步骤3.1、分别将绒毛上边缘轮廓特征图像与绒毛厚度基准线图像的轮廓边缘标记为M×N并生成(M+2,N+2)的0矩阵,用以包围边缘轮廓,形成8领域图像;
步骤3.2、寻找第一个像素为1的坐标,建立首个搜索方向的起点,然后对其余7个方向进行搜索,寻找下一个像素为1的坐标,全局搜索,并记录当前的坐标;
步骤3.3、当其余7个方向均为0时,则停止计算,并返回坐标值。
6.根据权利要求5所述的一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法,其特征在于,所述步骤4的具体按照以下步骤实施:对步骤3所得的坐标值利用matlab拟合得到坐标系下的绒毛上边缘轮廓曲线l1与绒毛厚度基准线l2,相减从而得到绒毛厚度变化曲线L,其表达式为L=l1-l2 (1)。
7.根据权利要求6所述的一种视觉测量起绒织物厚度的测量方法,其特征在于,所述步骤5的具体按照以下步骤实施:设绒毛上边缘轮廓曲线l1为g(x,y),绒毛厚度基准线l2为t(x,y),则绒毛厚度变化曲线L(x,y)为L(x,y)=|g(x,y)-t(x,y)| (2)
绒毛平均厚度 公式为
式中,n为边缘点个数,K为物面分辨率;i为矩阵中的行标。