[发明专利]一种光纤编织层的实时缺陷识别系统及其方法

说明书

本发明公开了一种光纤编织层的实时缺陷识别系统及其方法，该系统包括：成像模块、计算机控制模块、图像预处理模块、缺陷检测模块、缺陷分类模块；并应用于由n台缺陷检测仪、一台主机以及n台编织机进行光纤编织的工厂作业中，在光纤编织过程中对光纤编织层进行实时的缺陷检测。本发明能克服人工检测主观性强、误判率高、漏检率高、效率低、劳动强度大、成本高等弊端，从而能实现光纤编织层在编织过程中实时缺陷检测、分类以及报警。

技术领域

本发明属于图像识别和光纤编织层质量检测领域，具体的说是一种光纤编织层的实时缺陷识别系统及其方法。

背景技术

21世纪是信息时代，计算机和网络技术进一步普及和快速发展，传统的工业检测行业正在进行改革，智能化检测也逐渐进入了我们的视线里，现阶段光纤在生产和使用过程中，外部编织层可能会因为生产设备使用或维护不当产生故障，造成编织层损伤，产生露纤、毛丝、小节距、异物、油污等不同形态的表面缺陷，这些缺陷会对光纤的正常使用带来不可预见的危害，所以应该及早发现缺陷，及时定位和解决生产环节中的问题，消除隐患。

目前针对光纤编织层表面缺陷问题的常规检测手段是靠人工抽检，目视检测，容易受到人为主观因素的影响，造成缺陷误判、漏检等问题，而且人工检测效率较低，成本较高。

目前针对光纤编织层表面缺陷问题的智能化检测手段是使用神经网络模型进行光纤编织层缺陷的检测和分类，但是仅仅采用神经网络模型进行缺陷的检测时，由于在光纤编织层编织过程中，实时拍摄的光纤图像很多，在识别准确率差别不大的情况下，参数量和计算量较大，检测时间过长，且模型不容易进行修改。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种光纤编织层的实时缺陷识别系统及其方法，以期实现在光纤编织层编织过程中自动化获取图像，并进行光纤编织层缺陷的识别，从而实现针对光纤编织层的实时缺陷检测、分类以及报警，以克服人工检测主观性强、误判率高、漏检率高、效率低、劳动强度大、成本高等弊端。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种光纤编织层的实时缺陷识别系统的特点是应用于由n台缺陷检测仪和n台光纤编织机所构成的光纤编织的生产作业中；

所述缺陷检测仪是通过检测仪架子设置在每一台光纤编织机上，在所述检测仪架子上按照圆周方向均匀布置有三台工业面阵相机，在三台工业面阵相机所围成的圆形拍摄区域中设置有环形光源，在所述环形光源的中心设置有纳入光纤编织层的开口结构，在所述开口结构中放置有光纤编织层，用于光纤编织层的缺陷识别；

所述实时缺陷识别系统包括：成像模块、计算机控制模块、图像预处理模块、缺陷检测模块、缺陷分类模块；

所述计算机控制模块对所述环形光源的光强和三台工业面阵相机的帧率、图像大小、曝光时间参数进行自动化配置，使得三台工业面阵相机能在一定的光强下同步成像；

在所述光纤编织机的编织过程中，所述计算机控制模块发出脉冲控制信号，用于定时触发三台工业面阵相机获取所述开口结构中光纤编织层的实时图像；

所述图像预处理模块对三台工业面阵相机所获取的光纤编织层的实时图像进行预处理；

所述缺陷检测模块利用神经网络模型对预处理后的图像信息进行处理，筛选出与标准光纤编织层参数不一致的光纤编织层图像，并作为缺陷图像，从而识别出光纤编织层的缺陷信息后反馈给所述计算机控制模块；

所述缺陷分类模块采用特征提取和阈值分割算法对所筛选出的缺陷图像进行分类，得到缺陷类型并进行显示；

所述计算机控制模块根据反馈的缺陷信息，采用光信号进行报警，从而提示按照缺陷类型对光纤编织层进行修补，使得光纤编织机能恢复正常工作。