一种基于视觉识别的服装缝纫缺陷检测方法及系统与流程

本发明涉及视觉检测，具体是涉及一种基于视觉识别的服装缝纫缺陷检测方法及系统。

背景技术：

1、在服装缝纫生产中，线迹质量通常需要同时满足针距一致、缝线连续、缝边距离稳定和线迹外观均匀等要求，跳针、断线、漏缝和缝线偏移等缺陷往往只出现在局部针距单元内，且缺陷尺度小、持续时间短，如果不能在缝纫过程中及时识别，将影响成衣结构强度和外观一致性，并增加后续返修和报废风险。

2、现有缝纫缺陷检测方式主要包括人工目检、单幅图像阈值分割和基于缝线区域轮廓的简单视觉检测，人工目检依赖操作人员经验，在高速缝纫节拍下难以稳定发现短距离断线、单针跳针和局部漏缝，单幅图像阈值分割通常依赖缝线与面料之间的灰度或颜色差异，当面料存在纹理、暗纹、反光、褶皱或缝线颜色接近面料颜色时，缝线区域容易与面料纹理混淆，导致误检或漏检，而仅基于缝线整体轮廓的检测方式难以区分针距变大但缝线仍连续的针距异常、相邻线迹连接中断的断线异常以及标准轨迹区域内无有效缝线响应的漏缝异常，为此，提出一种基于视觉识别的服装缝纫缺陷检测方法及系统，以便于解决上述中提出的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供一种基于视觉识别的服装缝纫缺陷检测方法及系统，本技术方案解决了上述背景技术中提出的现有缝纫缺陷检测方式主要包括人工目检、单幅图像阈值分割和基于缝线区域轮廓的简单视觉检测，人工目检依赖操作人员经验，在高速缝纫节拍下难以稳定发现短距离断线、单针跳针和局部漏缝，单幅图像阈值分割通常依赖缝线与面料之间的灰度或颜色差异，当面料存在纹理、暗纹、反光、褶皱或缝线颜色接近面料颜色时，缝线区域容易与面料纹理混淆，导致误检或漏检，而仅基于缝线整体轮廓的检测方式难以区分针距变大但缝线仍连续的针距异常、相邻线迹连接中断的断线异常以及标准轨迹区域内无有效缝线响应的漏缝异常的问题。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种基于视觉识别的服装缝纫缺陷检测方法，包括：

4、获取待检测面料区域的缝纫基准数据，生成包含标准缝纫轨迹、针距单元基准、轨迹偏移允许范围和缺陷判定基准的缝纫检测基准，所述缝纫基准数据包括缝纫路径、标准针距、标准缝边距离、线迹类型和缝纫工艺参数允许偏差；

5、在缝纫过程中同步采集待检测面料区域的正向漫射光照第一图像和斜入射光照第二图像，分别生成缝线显著图和针孔显著图；

6、建立轨迹坐标系，将缝线显著图和针孔显著图映射至轨迹坐标系；

7、在轨迹坐标系中提取针距单元，计算针距单元的针距长度、缝线宽度、针孔响应值、轨迹横向偏移量以及标准缝纫轨迹对应区域内的缝线显著图响应值；

8、以针距单元为节点，在轨迹坐标系中沿缝纫路径相邻的针距单元之间建立边，构建针距级线迹拓扑图，并根据针距级线迹拓扑图计算线迹连续性结果；

9、将针距长度、缝线宽度、针孔响应值、轨迹横向偏移量、线迹连续性结果以及标准缝纫轨迹对应区域内的缝线显著图响应值与缝纫检测基准进行匹配，结合缺陷判定基准，获得缝纫异常判定结果；

10、根据缝纫异常判定结果确定缝纫缺陷的类型、位置和严重程度，输出检测结果，并根据检测结果生成缝纫工艺反馈信息。

11、进一步的，提出一种基于视觉识别的服装缝纫缺陷检测系统，用于实现如上所述的一种基于视觉识别的服装缝纫缺陷检测方法，包括：

12、基准处理模块，用于获取待检测面料区域的缝纫基准数据，并生成包含标准缝纫轨迹、针距单元基准、轨迹偏移允许范围和缺陷判定基准的缝纫检测基准，所述基准处理模块包括：

13、基准数据获取单元，用于获取待检测面料区域的缝纫基准数据；

14、检测基准生成单元，用于根据缝纫基准数据生成包含标准缝纫轨迹、针距单元基准、轨迹偏移允许范围和缺陷判定基准的缝纫检测基准；

15、图像采集与预处理模块，用于在缝纫过程中同步采集待检测面料区域的正向漫射光照第一图像和斜入射光照第二图像，并对图像进行同步补偿和特征增强处理，所述图像采集与预处理模块包括：

16、同步采集控制单元，用于获取缝纫机针杆位置信号和送布位移信号，计算采集时刻和图像位移量，同步采集正向漫射光照第一图像和斜入射光照第二图像并进行同步补偿；

17、图像增强处理单元，用于对正向漫射光照第一图像和斜入射光照第二图像进行像素配准，计算颜色归一化结果和阴影梯度结果，并分别生成缝线显著图和针孔显著图；

18、特征提取与分析模块，用于建立轨迹坐标系并映射显著图，提取针距单元并计算线迹特征参数，构建针距级线迹拓扑图并计算线迹连续性结果，所述特征提取与分析模块包括：

19、坐标转换映射单元，用于根据标准缝纫轨迹建立轨迹坐标系，将缝线显著图和针孔显著图映射至轨迹坐标系；

20、线迹特征计算单元，用于在轨迹坐标系中提取针距单元，计算针距长度、缝线宽度、针孔响应值、轨迹横向偏移量以及标准缝纫轨迹对应区域内的缝线显著图响应值，构建针距级线迹拓扑图并计算线迹连续性结果；

21、异常判定模块，用于将提取的线迹特征与缝纫检测基准进行匹配，结合缺陷判定基准获得缝纫异常判定结果，所述异常判定模块包括：

22、特征匹配判定单元，用于将针距长度、缝线宽度、针孔响应值、轨迹横向偏移量、线迹连续性结果以及标准缝纫轨迹对应区域内的缝线显著图响应值与缝纫检测基准进行匹配，获得针距异常判定结果、缝线宽度异常判定结果、针孔异常判定结果、轨迹偏移异常判定结果、线迹连续性异常判定结果和漏缝异常判定结果；

23、缺陷信息生成单元，用于根据缝纫异常判定结果确定缝纫缺陷的类型、位置和严重程度；

24、结果输出及反馈模块，用于输出缝纫缺陷检测结果，并根据检测结果生成缝纫工艺反馈信息。

25、本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

26、本方案通过采集待检测面料区域的正向漫射光照第一图像和斜入射光照第二图像，基于两类图像分别生成缝线显著图和针孔显著图，增强缝线与针孔特征、抑制面料背景干扰，提升了复杂面料场景下的缺陷识别准确率，同时根据标准缝纫轨迹建立随路径延伸的轨迹坐标系，将缝线显著图和针孔显著图映射至轨迹坐标系，在轨迹坐标系中提取针距单元并计算各单元的针距长度、缝线宽度、针孔响应值、轨迹横向偏移量等特征，实现对单个针距尺度缺陷的精准检测，解决了小尺度、短持续时间缺陷的漏检问题。

27、本方案以针距单元为节点、相邻针距单元的连接关系为边构建针距级线迹拓扑图，通过节点特征反应单个针距的局部异常，通过边的缝线连续性值反应相邻针距的连接状态，可精准区分跳针、断线、缝线偏移、漏缝等不同类型的缝纫缺陷，避免缺陷类型混淆，同时将针距长度、缝线宽度、针孔响应值、轨迹横向偏移量、线迹连续性结果以及标准缝纫轨迹对应区域内的缝线显著图响应值与缝纫检测基准进行匹配，结合缺陷判定基准获得全面的缝纫异常判定结果，可同时覆盖针距异常、缝线宽度异常、针孔异常、轨迹偏移异常、线迹连续性异常和漏缝异常等所有常见缝纫缺陷类型。