在紡織印染行業(yè)中，布匹表面色差的測量和評價常用離線抽樣方式，通過彩色線陣CCD工業(yè)相機實時采集布匹表面圖像信號，在計算機中完成布匹顏色與標準色樣比對，實現(xiàn)色差的在線量化檢測。這種檢測技術作為一種快速、實時、準確采集與信息的處理，已逐漸成為國民經濟信息化、增強競爭力不可缺少的技術工具和手段。布匹在現(xiàn)代生產流水線上，需要判別出布匹的顏色是否合格、布匹上是否有雜質及雜質的數(shù)量。由于生產線運行速度較快，要求雜質分辨直徑較小，用人工難以做到實時檢測，事后抽樣檢測效率低下，且抽檢后的產品仍然有存在瑕疵的可能。計算機的自動化，正好適合于快速實時地檢測。布匹生產在線檢測系統(tǒng)正是基于機器視覺的技術，快速高效的檢測出布匹的顏色和存在的雜質。

色差在線視覺檢測原理

布匹由變頻器控制傳送系統(tǒng)傳送。在布匹上方沿幅寬方向平行放置一個高強度線性光源，照亮布匹表面，線陣CCD橫向置于布匹上方，采用工業(yè)鏡頭完成布匹的二維掃描。布匹連續(xù)傳送，線陣CCD相機將連續(xù)采集到的布匹表面圖像數(shù)據(jù)傳輸至計算機，在計算機中應用色差公式完成色差的計算與評價。

視覺檢測系統(tǒng)由光源模塊、線陣CCD成像模塊及計算機色差計算模塊組成。

一、圖像采集

通過光學系統(tǒng)，由相機采集圖像，圖像轉換成數(shù)字格式式并傳入計算機存儲器。

二、圖像處理

處理器運用不同的算法來處理對決策有重要影響的圖像要素，如對圖像進行顏色辨識,面積、長度測量，圖像增強，邊緣銳化，降噪等處理。

三、特性提取

處理器識別并量化圖像的關鍵特性，例如布匹的顏色和雜質的形狀等等。然后這些數(shù)據(jù)傳送到控制程序。

四、判決和控制

處理器的控制程序根據(jù)收到的數(shù)據(jù)做出結論。例如：這些數(shù)據(jù)包括雜質的直徑是否在要求規(guī)格之內或者布匹的顏色是否合格。

視覺系統(tǒng)一般包括：光源、光學系統(tǒng)、相機、圖像處理單元、圖像分析處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等。布匹檢測的機器視覺系統(tǒng)的組成如下圖所示。視覺系統(tǒng)的輸出是經過運算處理之后的檢測結果——各種雜質的數(shù)量。計算機系統(tǒng)實時獲得檢測結果后,指揮運動系統(tǒng)或輸入輸出系統(tǒng)執(zhí)行相應的控制動作。

Color檢測

一般而言，從彩色CCD相機中獲取的圖像都是RGB圖像。也就是說每一個像素都由紅(R)綠(G)籃(B)三個成分組成，來表示RGB色彩空間中的一個點。問題在于這些色差不同于人眼的感覺。即使很小的噪聲也會改變顏色空間中的位置。所以無論我們人眼感覺有多么的近似，在顏色空間中也不盡相同。基于上述原因，我們需要將RGB像素轉換成為另一種顏色空間CIELAB。目的就是使我們人眼的感覺盡可能的與顏色空間中的色差相近。

Blob檢測

根據(jù)上面得到的處理圖像，根據(jù)需求，在純色背景下檢測雜質色斑，并且要計算出色斑的面積,以確定是否在檢測范圍之內。因此圖像處理軟件要具有分離目標，檢測目標，并且計算出其面積的功能。

Blob分析(Blob Analysis)是對圖像中相同像素的連通域進行分析，該連通域稱為Blob。經二值化(Binary Thresholding)處理后的圖像中色斑可認為是blob。Blob分析工具可以從背景中分離出目標，并可計算出目標的數(shù)量、位置、形狀、方向和大小，還可以提供相關斑點間的拓撲結構。在處理過程中不是采用單個的像素逐一分析，而是對圖形的行進行操作。圖像的每一行都用游程長度編碼(RLE)來表示相鄰的目標范圍。這種算法與基于象素的算法相比，大大提高處理速度。

布匹視覺系統(tǒng)涉及到光學和圖像處理算法，本身就是高度專業(yè)化的產品，尤其在整個識別控制系統(tǒng)中，還要與運動控制系統(tǒng)配合完成后續(xù)操作。在本項目的視覺系統(tǒng)中提取識別對象顏色特征值，然后采用模式識別的方法，識別出不合格區(qū)域然后使用斑點分析判斷是否為雜質。同時提到了整個系統(tǒng)中各個部件的選擇和用戶界面的設計。

總之，應用機器視覺系統(tǒng)能夠大幅降低檢驗成本，提高產品質量，加快生產速度和效率。對于現(xiàn)代化企業(yè)來說，意識到技術發(fā)展的趨勢并首先付諸實施者無疑將走在競爭的前列。