一種坯布疵點自動檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開的一種坯布疵點自動檢測裝置，包括核心處理器，核心處理器上連接有電平轉換模塊，電平轉換模塊上分別連接有線陣CCD相機及外同步傳感器，核心處理器還通過USB接口與主機相連接。本實用新型專利技術坯布疵點自動檢測裝置，解決了現有坯布疵點在線自動檢測的速率與準確率偏低、安裝與使用不便的問題。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于機器視覺檢測
，具體涉及ー種坯布疵點自動檢測裝置。
技術介紹
在紡織品生產中，質量控制是過程管理中非常重要的內容之一。疵點檢測是其中關鍵的環節。在坯布生產過程中，由于紡織機械設備或者エ藝等因素問題，導致織造出來的坯布不可避免地存在ー些瑕疵。目前國內坯布廠大都依靠人工來檢測疵點，其具體的檢驗過程是在現場的日光照射下，承載坯布移動的機電設備以大約15m/min左右的速度運行，檢驗人員通過肉眼檢測疵點，當發現疵點時，暫停機電設備，在其對應位置處做相應的標記，接著，再啟動機電設備，直至ー卷坯布檢測完畢后，由檢測人員對標記的疵點進行統計，給出疵點檢測報告，作為該坯布質量等級判別的依據。由于人眼視覺的暫留效應、識別能力 的限制以及人的主觀因素，導致疵點檢測的速率、準確率低下等問題，不僅直接影響到后續產品的質量，而且因人力成本提高也導致產品成本的攀升。隨著電子技術、計算機技木、圖像處理技術的發展，基于機器視覺的坯布疵點自動檢測系統的研究備受國內外學者們的高度關注。從系統結構上看，基于機器視覺的坯布疵點檢測系統的組成和框架都大同小異，即在光照和機械傳動設備的平臺上，通過標準エ業線陣CXD相機和計算機圖像處理技術在線檢測坯布疵點。但是，為了提高坯布疵點自動檢測的速率與準確率，各系統的核心差異在于坯布疵點檢測方法與計算處理技木。就目前坯布疵點檢測方法大都以傅立葉變換、小波分析和神經網絡作為重要工具；計算處理技術大多以主機或嵌入機(包括單板機、DSP(Digital Signal Processing)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等)為平臺，通過軟件計算技術進行處理。然而，就目前看，這些手法仍然無法克服檢測的速率與準確率偏低的問題。我國是紡織品制造大國，坯布疵點檢測是關系國計民生的大事，因此，研制ー種快速、準確地坯布疵點自動檢測裝置勢在必行。
技術實現思路
本技術的目的是提供ー種坯布疵點自動檢測裝置，解決現有坯布疵點在線自動檢測的速率與準確率偏低、安裝與使用不便的問題。本技術所采用的技術方案是，一種坯布疵點自動檢測裝置，包括核心處理器，核心處理器上連接有電平轉換模塊，電平轉換模塊上分別連接有線陣CCD相機及外同步傳感器，核心處理器還通過USB接ロ與主機相連接。本技術的特點還在干，其中的核心處理器采用FPGA XC6SLX75芯片，并硬化有外同步控制邏輯模塊、圖像緩存模塊、ILBP算子模塊、DSPCNN算子模塊、USB數據傳輸控制邏輯模塊。其中的電平轉換模塊采用DS90CR288A芯片、DS90LV047A芯片及MAX3098E芯片，實現LVDS電平與LVTTL電平的轉換、RS422電平、LVTTL電平的轉換。其中的外同步傳感器采用轉速脈沖編碼器。其中的USB接ロ采用基于USB2. 0協議的CY7C68013A芯片。本技術的有益效果是，I.本技術所提供的一種坯布疵點自動檢測裝置，在坯布幅寬I米內，其疵點檢測的速率可達(80-95) m/min。2.本技術所采用的ILBP算子是針對織物紋理的特點，在ー個MXN的待測坯布數字圖像中，通過計算非重疊的nXn窗口內背景圖像與待測圖像間變異度的ニ進制模值差表示圖像的特征，既有效地從圖像背景中提取疵點區，又使計算得到的特征圖像壓縮至原圖像的nXn分之一。 3.本技術所米用 DSPCNN (Double Simplified Pulse Coupled NeuralNetworks,簡稱DSPCNN)算子的核心是PCNN。由于其時空總和特性以及信息的傳播和耦合特性，導致空間鄰近、外部刺激強度相似的神經元易于同步點火。這恰恰表征了空間鄰近像素屬性值相似的圖像分布特點，使之用于圖像分割具有獨特的優勢。DSPCNN算子在保留了PCNN模型特性的基礎上，依據人眼的視覺特性，進行了簡化，有效地克服了原算法的復雜度，使之運行效率有了明顯地改善。4.本技術所提供的坯布疵點自動檢測裝置充分利用了 FPGA片內高度集成、分布式的狀態機、硬邏輯單元、存儲單元以及這些資源的可編程性，將其與時間重疊、資源重疊的并行計算技術相結合，使ILBP和DSPCNN硬化算子計算的像素輸出頻率與核心處理器的工作頻率同歩。5.本技術所提供的一種坯布疵點自動檢測裝置是通過USB接ロ與主機連接的，即插即用，可與機器視覺平臺配合使用，實現坯布疵點的在線檢測。具有安裝與使用簡便、便于產品化批量生產的特點。附圖說明圖I是本技術檢測裝置一種實施例的結構示意圖；圖2是本技術檢測裝置中電平轉換模塊接ロ示意圖；圖3是線陣CXD相機成像工作原理示意圖；圖4是基于Camera Link的線陣(XD相機外同步控制工作時序；圖5是本技術檢測裝置中外同步控制邏輯模塊接ロ示意圖；圖6是本技術檢測裝置中圖像緩存模塊接ロ示意圖；圖7是本技術檢測裝置中ILBP算子硬化的流水并行示意圖；圖8是本技術檢測裝置中ILBP硬化算子模塊接ロ示意圖；圖9是本技術檢測裝置中DSPCNN算子硬化的流水并行示意圖；圖10是本技術檢測裝置中DSPCNN硬化算子模塊接ロ示意圖；圖11是本技術檢測裝置中USB數據傳輸控制邏輯模塊接ロ示意圖。圖中，I.核心處理器，2.電平轉換模塊，3. USB接ロ，4.主機，5.線陣CXD相機，6.外同步傳感器。具體實施方式以下結合附圖和具體實施方式對本技術進行詳細說明。本技術檢測裝置一種實施例的結構，如圖I所示，包括核心處理器1，核心處理器I上連接有電平轉換模塊2，電平轉換模塊2上分別連接有線陣CXD相機5及外同步傳感器6，核心處理器I還通過USB接ロ 3與主機4相連接。核心處理器I選用XilinxSpartan-6 系列 FPGA XC6SLX75 芯片。核心處理器I是Xilinx公司推出的高并行性和可靠性的高性能FPGA產品，廣泛應用于エ業自動化、航空、通信等領域。XC6SLX75有74637個邏輯單元，這些邏輯單元總共有11662個Slice ;132個18X 18乘法器；最大的分布式RAM為692KB，18KB的Block RAM有172個，Block RAM總和可達到3096KB ; 12個DCM數字時鐘控制器；最大的單端引腳數有408個。核心處理器XC6SLX75的豐富硬件資源及接ロ為整個系統的設計和功能實現提供了保障。整個系統需要高可靠性的供電，以保證系統正常工作。本裝置共需2個不同的電 壓等級電源1. 5V電源為核心處理器FPGA XC6SLX75供電；3. 3V電源為電平轉換模塊和USB傳輸模塊供電。本裝置公用ー個地線。針對幅寬I米內的坯布疵點檢測，選用XC6SLX75FPGA完全滿足本技術的裝置開發需求。本技術檢測裝置中的電平轉換模塊接ロ示意圖如圖2所示。線陣CXD相機5輸出的數據信號電平為LVDS，而核心處理器I支持的信號電平為LVTTL0這里分別選用DS90CR288A和DS90LV047A芯片實現LVDS與LVTTL電平信號的轉換。外同步傳感器6是安裝于電機傳動的滾筒同軸轉子上的轉速脈沖編碼器。電機每轉動ー圈，輸出N個脈沖。由于輸出的脈沖信號為RS422電平，為此，選本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種坯布疵點自動檢測裝置，其特征在于，包括核心處理器(I)，核心處理器(I)上連接有電平轉換模塊(2)，電平轉換模塊(2)上分別連接有線陣CCD相機(5)及外同步傳感器(6)，所述的核心處理器⑴還通過USB接ロ(3)與主機⑷相連接。2.根據權利要求I所述的坯布疵點自動檢測裝置，其特征在于，所述的核心處理器(I)采用FPGAXC6SLX75芯片，并硬化有外同步控制邏輯模塊、圖像緩存模塊、ILBP算子模塊、DSPCNN算子模塊、USB數據傳輸控制邏輯模塊。3.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石美紅，姜壽山，郭勇剛，房超，白士賢，
申請(專利權)人：西安工程大學，
類型：實用新型
國別省市：