下面就布匹檢測系統(tǒng)提出詳細(xì)方案設(shè)計說明書:
　　
　　圖像處理軟件
　　
　　機器視覺系統(tǒng)中，視覺信息的處理技術(shù)主要依賴于圖像處理方法，它包括圖像增強、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識別與理解等內(nèi)容。經(jīng)過這些處理后，輸出圖像的質(zhì)量得到相當(dāng)程度的改善，既改善了圖像的視覺效果，又便于計算機對圖像進行分析、處理和識別。
　　
　　特征提取辨識
　　
　　一般布匹檢測（自動識別）先利用高清晰度、高速攝像鏡頭拍攝標(biāo)準(zhǔn)圖像，在此基礎(chǔ)上設(shè)定一定標(biāo)準(zhǔn)；然后拍攝被檢測的圖像，再將兩者進行對比。但是在布匹質(zhì)量檢測工程中要復(fù)雜一些：
　　
　　1． 圖像的內(nèi)容不是單一的圖像，每塊被測區(qū)域存在的雜質(zhì)的數(shù)量、大小、顏色、位置不一定一致。
　　
　　2． 雜質(zhì)的形狀難以事先確定。
　　
　　3． 由于布匹快速運動對光線產(chǎn)生反射，圖像中可能會存在大量的噪聲。
　　
　　4． 在流水線上，對布匹進行檢測，有實時性的要求。
　　
　　由于上述原因，圖像識別處理時應(yīng)采取相應(yīng)的算法，提取雜質(zhì)的特征，進行模式識別，實現(xiàn)智能分析。
　　
　　我們使用德國Stemmer公司的機器視覺軟件開發(fā)包-CVB中的color、blob工具，它適合于開發(fā)顏色模式識別和斑點的檢測。
　　
　　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?nèi)搜鄹杏X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(zhuǎn)換成為另一種顏色空間CIELAB。目的就是使我們?nèi)搜鄣母杏X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(zhì)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(nèi)。因此圖像處理軟件要具有分離目標(biāo)，檢測目標(biāo)，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(jīng)二值化（Binary Thresholding）處理后的圖像中色斑可認(rèn)為是blob。Blob分析工具可以從背景中分離出目標(biāo)，并可計算出目標(biāo)的數(shù)量、位置、形狀、方向和大小，還可以提供相關(guān)斑點間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。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(biāo)范圍。這種算法與基于象素的算法相比，大大提高處理速度。
　　
　　結(jié)果處理和控制
　　
　　應(yīng)用程序把返回的結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫或用戶指定的位置，并根據(jù)結(jié)果控制機械部分做相應(yīng)的運動。
　　
　　根據(jù)識別的結(jié)果，存入數(shù)據(jù)庫進行信息管理。以后可以隨時對信息進行檢索查詢，管理者可以獲知某段時間內(nèi)流水線的忙閑，為下一步的工作作出安排；可以獲知近期內(nèi)布匹的質(zhì)量情況等等。

四、用戶界面及操作
　　
　　項目要求利用機器視覺技術(shù)，智能的識別出流水線上布匹的所有雜質(zhì)以及它們的數(shù)量、大小。根據(jù)項目要求，我們設(shè)計如下：
　　
　　（1）圖像顯示區(qū)：實時的顯示由相機采集的彩色圖像，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的圖像內(nèi)容實時的識別布匹信息。
　　
　　（2）信息顯示區(qū)：把圖像的內(nèi)容——各種雜質(zhì)的數(shù)量實時的顯示到表格里。系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)（如：實時檢測，停止檢測，觸發(fā)信號狀態(tài)）實時的顯示在狀態(tài)顯示欄中，以便于操作人員了解系統(tǒng)狀態(tài)。
　　
　　（3）信息管理區(qū)：管理人員可隨時查看流水線的統(tǒng)計信息。操作人員可以靈活的配置系統(tǒng)的配置信息（如：數(shù)據(jù)庫的配置，控制模塊通訊配置，識別參數(shù)的校正）。權(quán)限管理控制系統(tǒng)使用者的操作權(quán)限，例如：只有高級操作人員才能對系統(tǒng)信息進行配置；只有擁有相應(yīng)權(quán)限的人員才能查看統(tǒng)計信息。
　　
　　五、布匹顏色學(xué)習(xí)工具
　　
　　我們開發(fā)了布匹顏色學(xué)習(xí)工具，此工具界面友好，操作簡單。
　　
　　布匹顏色學(xué)習(xí)工具
　　
　　一種顏色應(yīng)該提供多個模板圖像進行訓(xùn)練，這樣可以提高識別的能力。學(xué)習(xí)完畢后要保存成CLF文件，以后模式識別就按照保存特征進行識別。
　　
　　六、總結(jié)
　　
　　視覺系統(tǒng)涉及到光學(xué)和圖像處理算法，本身就是高度專業(yè)化的產(chǎn)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(zhì)。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(shè)計。
　　
　　總之，應(yīng)用機器視覺系統(tǒng)能夠大幅降低檢驗成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快生產(chǎn)速度和效率。對于現(xiàn)代化企業(yè)來說，意識到技術(shù)發(fā)展的趨勢并首先付諸實施者無疑將走在競爭的前列。