一种多模态验布装置、方法及预缩验布裁切一体系统与流程

本发明涉及面料处理，具体涉及一种多模态验布装置、方法及预缩验布裁切一体系统。

背景技术：

1、在纺织服装生产过程中，面料质量检测是决定最终产品品质的关键环节。传统验布方式主要依赖人工目视检查，存在检测效率低、主观性强、漏检率高、检测标准不统一等突出问题。

2、随着机器视觉和人工智能技术的发展，基于可见光成像的自动验布设备逐渐投入应用。此类设备通常采用单台或多台可见光相机安装于面料上方，获取面料表面的二维可见光图像，输入深度学习模型进行瑕疵识别，能够对断经、断纬、跳花、粗纱、污渍、破洞等表面瑕疵进行自动检测。与此同时，在面料质量检测领域，红外热成像技术也被用于获取面料表面的温度分布信息，通过分析温度场分布来评估面料的缩率等热物性参数。

3、然而，上述各自独立的检测方案在实际应用中存在以下问题：若仅依赖可见光检测方案，由于可见光图像仅反映面料表面的光学特征，难以提供面料的缩率信息，而缩率是裁切前必须掌握的关键参数，缺少该信息可能导致裁切后尺寸偏差。若仅依赖红外检测方案，虽然能够获得面料的热物性参数，但难以识别面料的表面瑕疵，而存在表面瑕疵的面料若被裁切为裁片，将直接导致产品报废。尤其是，上述可见光检测方案与红外检测方案在现有应用中通常各自独立工作，其获取的数据缺乏有效关联，从而导致两种检测结果难以被同时、准确地应用于后续的裁切决策中。

4、因此，现有采用的可见光检测方案与红外检测方案，因两种方案各自独立工作，导致二者获得的检测数据之间没有关联，从而导致两种检测数据难以同时被应用于裁切决策，进而难以兼顾表面瑕疵检测与缩率检测的双重需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多模态验布装置、方法及预缩验布裁切一体系统，以解决现有技术中因可见光检测方案与红外检测方案各自独立工作，导致二者获得的检测数据之间没有关联，从而导致两种检测数据难以同时被应用于裁切决策，进而难以兼顾表面瑕疵检测与缩率检测的双重需求的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

3、一种多模态验布装置，包括：

4、红外热成像模组，具有一个红外热成像相机，所述红外热成像相机设置在沿面料行进方向延伸的面料通道上方，且所述红外热成像相机的光轴与面料表面垂直设置；

5、可见光视觉模组，具有两个可见光相机，两个所述可见光相机设置在所述面料通道的上方，并分别位于所述红外热成像相机沿面料行进方向的上游侧和下游侧，且两个所述可见光相机的光轴相对于面料表面法线均呈倾斜设置；两个所述可见光相机的光轴与所述红外热成像相机的光轴交汇于所述面料通道预设的检测区域，使两个所述可见光相机与所述红外热成像相机的视场在所述检测区域重叠；

6、控制器，分别与所述红外热成像模组和所述可见光视觉模组通信连接，用于向所述红外热成像模组和所述可见光视觉模组发送同步触发信号，控制所述红外热成像相机和两个所述可见光相机，在同一时刻对所述设定区域进行同步图像采集。

7、进一步地，所述装置还包括遮光罩，所述遮光罩覆盖在所述检测区域上方，在所述遮光罩的上表面设置有第一光学视窗，其上游侧壁和下游侧壁设置有第二光学视窗；

8、所述红外热成像相机和两个所述可见光相机设置在所述遮光罩的外部，且所述红外热成像相机的采集端与所述第一光学视窗对接，两个所述可见光相机的采集端分别与对应位置的两个所述第二光学视窗对接。

9、进一步地，所述装置还包括机体，所述机体上设置有传送带，且所述传送带的输送表面沿面料输送方向贯通所述机体形成所述面料通道，所述遮光罩设置在所述机体上，并罩住所述传送带中段，且所述检测区域位于所述遮光罩内；

10、所述遮光罩沿面料行进方向的上游侧壁和下游侧壁上均设置有面料进出口，在所述面料进出口的内侧设置有上定辊和第一动辊，所述上定辊和所述第一动辊相抵在所述传送带的内外侧，以遮挡所述面料进出口。

11、进一步地，在所述机体内设置有升降架，两个所述第一动辊设置在所述升降架的两端，在所述升降架的两端还设置有第二动辊，且所述第二动辊与所述第一动辊位于所述传送带的同侧，且所述第二动辊高于所述第一动辊，使两个所述第二动辊向上折弯所述传送带，形成所述检测区域，且在所述升降架下降至设定高度时，所述检测区域与所述传送带的输送面等高。

12、进一步地，在所述机体内设置有两个下定辊，两个所述下定辊与两个所述上定辊上下对齐，且所述下定辊与所述传送带的外侧抵接；

13、所述升降架朝下的一侧通过弹簧杆对称设置有两个第三动辊，两个所述第三动辊与两个所述第二动辊上下对齐，且两个所述第三动辊与所述传送带的内侧抵接；

14、且所述第三动辊与同侧所述下定辊的轴线间距，等于所述第二动辊与同侧所述上定辊的轴线间距，使所述第二动辊下降时，所述第三动辊同步向下牵拉所述传送带，以始终维持所述传送带张力恒定。

15、进一步地，所述可见光视觉模组还包括两个同轴照明灯，两个所述同轴照明灯设置在所述遮光罩的内壁上，并分别位于在两个所述第二光学视窗的内侧，且所述同轴照明灯同轴环绕在所述第二光学视窗的边缘。

16、进一步地，所述可见光视觉模组还包括结构光投射器，所述结构光投射器设置在所述遮光罩的内壁上，且其投射区域覆盖所述检测区域，以朝向所述检测区域的面料表面投射结构光。

17、进一步地，所述红外热成像模组还包括黑体辐射校准源，所述黑体辐射校准源设置于所述遮光罩的内壁上，并位于所述红外热成像相机的视场边缘或所述检测区域的旁侧，用于对所述红外热成像相机进行辐射率校准。

18、为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：

19、一种采用上述多模态验布装置的多模态验布方法，包括以下步骤：

20、步骤100、通过所述红外热成像相机对所述检测区域进行红外热图像采集，获取面料表面的温度场分布数据；

21、步骤200、通过两个所述可见光相机在同一时刻对所述检测区域进行同步可见光图像采集，获取面料表面的多视角可见光图像；

22、步骤300、将所述温度场分布数据与预设的温度-缩率映射模型进行比对，计算面料各区域的缩率值，标记缩率异常区域，获得缩率缺陷集合；

23、步骤400、将所述多视角可见光图像输入预先训练的深度学习瑕疵检测模型，输出瑕疵检测结果，获得视觉缺陷集合；

24、步骤500、将所述缩率缺陷集合和所述视觉缺陷集合进行坐标系统一变换，并对统一后的两组缺陷集合进行空间关联分析，输出融合后的综合缺陷图谱。

25、为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：

26、一种多模态预缩验布裁切一体系统，包括：

27、预缩装置，所述预缩装置的面料通道构成所述系统的预缩区段，用于对面料进行预缩定型处理；

28、多模态验布装置，为上述的多模态验布装置，所述多模态验布装置的进料口与所述预缩装置的出料口对接，且所述多模态验布装置的面料通道构成所述系统的检测区段，所述检测区域位于所述检测区段中，用于对经过预缩处理后的面料进行多模态同步检测；

29、裁切装置，所述裁切装置的进料口与所述多模态验布装置的出料口对接，且所述裁切装置的面料通道构成所述系统的裁切区段，用于根据所述多模态验布装置的检测结果对面料进行裁切；

30、控制系统，分别与所述预缩装置、多模态验布装置和裁切装置的控制器通信连接，用于向所述预缩装置、多模态验布装置和裁切装置的控制器同步发送步进输送面料的控制命令；且所述控制系统从所述多模态验布装置获得上述所述多模态验布方法的输出结果后，计算裁切排版方案，以最大化面料利用率为优化目标输出裁切路径数据，并向所述裁切装置发送裁切命令，以控制所述裁切装置依据所述裁切路径数据对面料进行裁切。

31、本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

32、本发明将红外热成像相机与两个可见光相机进行特定组合，使其光轴交汇于同一检测区域并实现视场重叠，形成多模态同步采集架构，并使多模态同步采集架构的三个相机在同一时刻对同一检测区域进行同步图像采集，以获得空间上对应同一区域、时间上对应同一时刻的红外热图像与多视角可见光图像，为裁切决策提供时空关联的多模态检测数据。