基本信息
- 项目名称：
- 粘扣带外观疵点自动检测与评价系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品运用机器视觉代替人眼实现了粘扣带表面质量的自动检测，属国内首创，克服了人工检测效率低、漏检率高、劳动强度大等缺点，打破了国外自动化检测设备的垄断，抵制了国外技术封锁，填补了国内空白。
- 详细介绍：
- 粘扣带外观疵点自动检测与评价系统是一套集机械、电子、光学、计算机、软件工程等于一体的自动化无损检测设备。属国内首创，打破了国外检测技术垄断的局面，实现了从传统人工检测到基于机器视觉的自动检测的转变，提高了粘扣带检测的时效性和经济性。其检测速度最高可达200m/min,精度为0.5mm，疵点识别率在95%以上，达到国外同等水平，更远远超过了人工检测30m/min的速度。本产品可以准确的检测出粘扣带常见的疵点，如断经、断纬、错纬、稀纬、油污、孔洞、毛边、飞丝、拆痕、密路、破洞、结头等，其检测属于非接触式检测，不伤织物，可靠性、精度、效率均较传统检测方式有极大提升，实现了质量检测的自动化，提升了纺织品的质量，降低了资源消耗，响应了国家建设资源节约型社会的要求。另外，本设备维修方便，价格比国外更为合理，不仅适合粘扣带生产的优势企业，也适合中小型企业。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的： 目前，国内大多粘扣带生产企业由于缺乏先进的检测技术和设备，一直停留在传统的人工检测阶段，效率低，效果差。针对国内现状，设计了粘扣带外观疵点自动检测与评价统。 基本思路： 粘扣带外观疵点自动检测与评价系统是一套基于机器视觉的无损检测设备。主要由光源、工业CCD相机、镜头、图像采集卡、编码器、电动机、高性能计算机、图像处理软件等部分组成。由高速线阵CCD相机采集粘扣带运动图像,经采集卡前处理后传送至工控机，通过自主研发的粘扣带外观疵点检测软件，对图像进行疵点识别与分类等处理。 创新点： （1）采用机器视觉检测代替传统人工检测，实现了粘扣带检测的自动化； （2）打破了国外自动化检测设备的垄断，有效的抵制了国外技术封锁； （3）采用高速线阵相机,自主研发的软件系统等，实现了不同型号粘扣带的多类疵点的自动识别与分类，并兼顾检测的实时性与准确率。 技术关键： （1）高速运动状态下连续物体的高清晰度图像实时采集，分布式图像子系统无误差融合，图像标定及配准； （2）海量图像的实时处理，粘扣带图像纹理解耦，以及粘扣带疵点提取与分类； （3）系统优化设计，计算机软硬件冗余，数据保护与回溯。 主要技术指标： 检测速度：60-200 m/min；检测宽度：15-200 mm；可识别疵点：油垢、孔洞、毛边、飞丝等；最小检出疵点：0.5 mm；疵点识别率：95%以上；
科学性、先进性
- 科学性与先进性： 粘扣带外观疵点自动检测与评价系统是一套集机械、电子、光学、计算机、软件工程等于一体的自动化无损检测设备。属国内首创，打破了国外检测技术垄断的局面。本系统不仅实现了从传统人工检测到基于机器视觉的自动检测的转变，提高了粘扣带检测的时效性和经济性，而且可实现疵点的自动识别与分类，按要求实现故障停机、打标等操作。其检测速度最高可达200m/min,精度为0.5mm，疵点识别率在95%以上，达到国外同等水平，更远远超过了人工检测30m/min的速度。另外，本设备维修方便，价格合理，性价比高，易于广泛推广和使用。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年6月，本作品作为《坯布外观疵点检测系统》项目的延伸，参加了在上海新国际博览中心举办的2010中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会（ITMA ASIA+CITME2010），吸引了大量来自不同国家和地区的专业厂商参观，众多厂商都表达出了强烈的购买和合作愿望。 本作品在东莞立春纺织有限公司投入使用，使用效果良好，经济效益显著。
作品所处阶段
- 生产应用阶段
技术转让方式
- 专利权转让 或 专利实施许可
作品可展示的形式
- 实物、产品 现场演示 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点和优势：（1）采用线阵CCD相机进行图像采集，可实现高速状态下的图像获取； （2）采用纹理特征解耦的疵点分类器设计，以兼顾疵点识别与分类的准确性与实时性； （3）可实现多条粘扣带同时检测，提高检测的速度与效率； （4）兼容性较强，且价格远低于国外设备，可推广至其它纺织产品。 市场分析： 根据《中国粘扣带市场分析报告》显示，2003-2009我国粘扣带行业一直处于上升期，其企业数量、行业利润、销售收入呈现较好的上升态势。我国粘扣带生产企业达上千家之多，由于国内尚无成型的粘扣带检测设备，而国外设备价格昂贵（每套两百万左右），故大多数企业都停留在人工检测阶段。而本作品的各项技术指标已达国外同等水平，且价格适中（每套二十万左右），适用于各类大中小型粘扣带生产企业。同时，对于其它纺织品，如坯布、蚊帐等，本设备也可根据其纹理特性开发出相应的检测系统，具有较强的兼容性，故本产品必引起纺织品行业的广泛关注，获得良好的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 从20世纪90年代初开始，随着产业自动化程序越来越高，数字图像处理技术和大规模集成电路的迅猛发展，国内外陆续进行了纺织品检测系统的开发，并取得了一定的成果。 国外目前比较成熟的有比利时BARCO公司的Cyclops在线验布系统，以色列EVS公司的I—TEX验布系统和瑞士Uster公司的Fabriscan自动验布系统。这些系统一方面价格十分的昂贵(每套一百万以上)，维修费用较高；另一方面检测识别软件鲁棒性差，产品适应性弱，目前还未在粘扣带检测领域运用，不能检测粘扣带产品。日本东京的DAC公司与世界500强的松下精机合作开发了一套专门针对粘扣带外观检测的设备，据了解其检测速度可达200m/min,精度可达0.5mm，但是日本政府出于保护本国粘扣带市场的考虑，限制了该设备的出口，仅限于在日本本土使用，未大规模应用，且价格十分的昂贵(每套二百万左右)，其检测精度、检测速度、疵点识别率等还有待验证。 国内纺织品检测系统的开发相对比较落后,苏州大学、华中科技大学、浙江理工大学等都进行过纺织品检测系统的研究，但没有面向市场的成熟产品，仅有少数实验样机问世。黄石纺织院曾与宏翔机电科技有限公司联合研制了CI-10型自动检验机，但实际检出率不能尽如人意，还很难推向市场。深圳稳健实业公司最新研发出一种布匹检测设备适用于无纺布卷材、纸张等医用和卫生用品的检测。对于成型的粘扣带疵点检测系统，目前还是空白。 针对国内外研究现状，本团队经过长时间的实验研究，研发出专门用于粘扣带的外观疵点自动检测与评价系统,其检测速度最高可达200m/min,精度为0.5mm，疵点识别率在95%以上，达到国外同等技术水平，更远远超过了人工检测30m/min的速度。且维修方便，性价比更高（每套二十万左右），不仅适合粘扣带生产的优势企业，也适合中小型企业。本产品的面市打破了国外垄断，填补了国内粘扣带自动检测的空白。
