布艺之家讯：摘要：针对印染生产中由于待印织物遇湿变形引起的对花不准的问题．提出了基于图像识别的多套色印花定位技术，设计了基于图像识别技术的二套色圆网印花系统并进行了相关实验实验结果表明用基于图像识别技术的多套色印花定位系统进行多套色印花定位能够较好地解决由于待印织物遇湿变形所引起的对花不准问题：同时该系统能够达到较高的多套色印花对花定位精度。 关键词：多套色印花；图像识别；对花定位；精度 印染生产中对花不准是一种重要的印染疵病．严重影响印染成品质量对花不准的表现形式是印制二套及多套色花型时．有一种或几种色泽没有正确地印到相应的花纹位置上．发生错位或重叠对花不准产生的原因主要有：①圆网制版工艺设计考虑不周；②圆网圆周大小不一致；③贴布浆粘贴能力差，印花半制品与橡胶导带之间发生相对移动：④印花橡胶导带松弛未及时调整，致使其滑移、跑偏：⑤半制品布幅在生产过程中遇湿产生回缩和扩伸。其中前4个问题可以通过改善工艺、提高操作水平和提高设备精度的方法解决：而对于第5个问题国内印染界一般都采用在制版时通过对图案的缩放加以修正，但由于织物品种、染料类型和花色的复杂性，如果解决不当，常常又会引发①中所述问题所以目前国内外印染界对于⑤引起的对花不准的问题没有一种有效的解决方法近年国外印染企业研发了印花导带定位自动测定系统．通过对每个印花位置上橡胶印花毯速度的测定．对各印花圆网的转速进行校正但由于印花过程中待印织物的遇湿变形量在织物的各段差异较大，且织物与其附着的印花毯之间也存在相对位移．所以上述方法并不能真正解决由于待印织物遇湿变形引起的对花不准问题。 本研究利用织物图像规则分布的纹理特征．通过对待印织物表面纹理图形直方波图形波峰计数方法实现套色印花过程中的高精度对花定位实验证明基于图像识别技术的多套色印花定位系统能够较好地解决由于织物遇湿变形所引起的对花不准问题。 1工作原理 从待印染织物的形成过程和结构来看．织物是由经纱和纬纱相互交织而形成．由于纺织机械能严格控制纬经纱线编织过程．织物其纬纱和经纱按一定密度、一定交织规则均匀排列．产生的织物结构图像自然规则稳定．如图1所示均匀的纬经纱线相互交织围成明亮的矩形框：中心呈类圆形暗淡区域是编织孔．孔域直径和灰度受编织纱线密度影响存在差异纬经纱线交织环绕构成织物最基本的结构单元。 一般平面图像内散布的识别对象存在形状、轴向、距离及尺寸差异，要正确识别需提取特征参数并归一化处理为特征矩阵．经线性几何变换将识别特征映射至标准模型根据织物基本结构单元稳定．经纬纱线呈直线分布且灰度变化具有单一周期的特征。对于大小为mXn的织物结构图像．纬纱方向的灰度值分布为fx(m)，经纱方向的灰度值分布为fv(n)，识别算法的核心是分别沿纬经纱线方向对检测纹理灰度值累加求和： 编程直方算法对各类待印织物进行检测试验．结果表明织物图像纹理的经纱方向和纬纱方向直方投影均能生成周期及幅度相对稳定的直方波形．如图2所示。 依据此特点，用公式(3)、(4)进行直方投影重复累加运算能使随机干扰趋于常值而且具有噪声过滤功能。当纬、经纱线间隔和线径一定时，沿纬、经纱线方向的直方投影等效于跟踪检测纬、经纱线线径和间隔所形成的波峰与波谷，纬、经纱线会产生波峰，线孔间的灰度波动被累积放大．生成明显的分界形成波谷．如图3所示。 式q~F(m，xi)，F(yj，n)分别为纬、经纱线方向灰度累加运算直方统计值：n为累加次数。 图3中每一个波峰代表一根纱线。如果对移动中的待印织物的表面图像连续进行扫描．然后依据以上识别算法对待印织物的表面图像进行处理．就可以得到待印织物的表面图像稳定的直方波形图． 以此图形就可以准确地计算出用纱线根数表示的待印织物所移动的距离。用纱线根数作为长度计量单位表示待印织物所移动的距离或移动速度．从而实现多套色印花的对花定位用该方法进行多套色印花定位能够较好地解决由于待印织物遇湿变形所引起的对花不准问题2 多套色印花定位系统设计 图4所示为一个基于图像识别技术的二套色圆网印花系统，其中计算机6为待印织物纹理图形处理设备和运动控制系统的控制器．将图像数据处理设备和运动控制器设置在同一计算机可简化系统设计。进布装置1将待印的织物送到印花毯9．线阵CCD2、线阵CCD4分别采集待印织物表面纹理图象．作为织物表面经向定位参数：交流伺服驱动器7、交流伺服驱动器8根据计算机6的指令分别对交流伺服电机3、交流伺服电机5进行驱动：交流伺服电机 3、交流伺服电机5分别对第一版和第二版的印花圆网进行驱动计算机为工业控制计算机．内置图像采集卡和运动驱动卡分别作为CCD2、CCD4与交流伺服驱动器7、8的接口。 基于图像识别技术的二套色圆网印花系统中送布装置将待印织物送达印花毯9：然后，CCD2对随印花毯9运动的待印织物纹理图形进行连续高速扫描，获取图像信息：CCD2扫描图像的信息通过图像数据采集卡送人计算机6．计算机6将扫描待印织物的表面图像依据识别算法进行处理．以此作为待印织物第一版印花沿经向运动的参数进行记录：同时，对当时的第一版的印花圆网的角位移进行记录：通过CCD2扫描后的待印织物由交流伺服电机2按匀速进行第一版印花然后．CCD4对随印花毯9运动的已印完第一版的织物表面图像纹理进行连续高速扫描：CCD4扫描织物表面图像的信息通过图像数据采集卡送入计算机6．计算机6将扫描待印织物的表面图像依据识别算法进行处理．以此作为待印织物第二版印花沿经向运动的参数进行记录． 交流伺服电机5依据CCD4获得的运动参数和第一版相关参数的记录．确定当前圆网的正确转角．对圆网转角进行控制 3 多套色印花定位实验 选用了一套80万像素的线阵CCD．一块型号为PIXCICL2的图像采集卡．一台计算机和一套送布装置构成一个实验系统：选择不同规格的白坯布作为待印织物．将待印织物处在不同的潮湿状态和不同的移动速度下进行检测实验实验结果表明： 待印织物的潮湿状态对该系统的定位精度没有影响：当待印织物移动速度小于50m／min时，该系统以纱线根数确定待印织物移动误差小于0．4根纱，千根纱 4结语基于图像识别技术的多套色印花定位系统用纱线根数作为长度计量单位表示待印织物所移动的距离或移动速度．从而实现多套色印花的对花定位通过实验证明用基于图像识别技术的多套色印花定位系统进行多套色印花定位能够较好地解决由于待印织物遇湿变形所引起的对花不准问题：同时该系统能够达到较高的多套色印花对花定位精度。
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