(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211077624.4 (22)申请日 2022.09.05 (71)申请人 江南大学 地址 214122 江苏省无锡市滨湖区蠡湖大 道1800号 (72)发明人 王蕾　左新焕　马运娇　潘如如　 高卫东　徐步高　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 2321 1 专利代理师 张勇 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种纱线外观三维检测装置及检测方法 (57)摘要 本发明涉及纱线性能检测领域， 具体涉及种 纱线外观 三维检测装置及检测方法。 本发明的装 置主箱装有相机， 其正对视频图像采集窗口， 调 整相机位置及参数， 获得 五个视图同样清晰的 图 像。 在相同采集环境中采用标定物， 标定各像之 间的比例和位置关系。 根据标定结果， 将4个虚 像 按比例放大到与实像相同的尺 寸， 并对每个子图 像进行数字图像处理， 以重建纱线三维模型。 本 发明装置器部件可调性强、 适用性广、 操作简单， 可直接实现纱线或类似纱线尺寸物体多视角图 像的清晰、 连续采集， 改善了传统检测方法及光 电法仪器测量的可重复性及准确性， 为纱线或类 似纱线尺寸物体外观准确完整地检测提供有效 的装置基础。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115389507 A 2022.11.25 CN 115389507 A 1.一种纱线外观三维检测装置， 其特征在于， 包括导纱辊(1)、 暗箱(2)、 滑台(3)、 滑轨 (4)、 罗拉(5)、 视频图像采集窗口(6)、 电源开关(7)、 控制面板(8)、 相机(9)、 光源(10)、 相机 支架(11)、 罗拉控制电机(12)、 镜 子支架(13)和平面镜(14)； 纱线外观三维检测装置左侧装有7个带有沟槽的导纱辊(1)， 纱线依次经过导纱辊(1)， 并最终被两罗拉(5)夹持； 导纱辊(1)可使纱线 稳定均匀地 从纱筒上退绕下来并使纱线 具有 一定张力， 有利于后续检测； 罗拉(5)由罗拉控制电机(12)控制， 并通过电源开关(7)启动， 两个罗拉(5)平齐、 左右放置， 相向转动， 以完成纱线的退绕与检测， 直接通过控制面板(8) 调节纱线检测速度， 并设有暂停、 启动按 钮， 更利于操作； 暗箱(2)位于装置左侧并经滑轨(4)滑动， 镜子支架(13)位于暗箱(2)内侧中间位置， 用 来固定两平 面镜(14)， 使其直立镜面之间互成72度角， 视频图像采集窗口(6)位于装置主体 左侧并正对于 两平面镜(14)位置， 以拍摄纱线； 装置主箱内部对应于视频图像采集窗口(6)上下装有两个光源(10)， 通过调节其角度 使暗箱(2)光照均匀， 以使最 终拍摄图片光照均匀； 相机(9)置于相机支架(11)上， 调节相机 (9)左右位置， 使其位于两平面镜(14)相交线的中轴上， 并前后调整相机支架(11)、 调节相 机(9)参数， 以获得五个视图同样清晰的图像。 2.如权利要求1所述的一种纱线外观三维检测装置， 其特征在于， 所述的镜子支架(13) 底部装有滑台(3)并伸出暗箱(2)外侧， 以调节两平面镜(14)交线与纱线的距离 。 3.根据权利要求1或2所述的一种纱线外观三维检测装置的检测方法， 其特征在于， 包 括以下步骤： 步骤1： 纱线按顺序依次经过导纱辊(1)， 并最终被两罗拉(5)夹持， 使视频图像采集窗 口(6)处纱线呈 竖直状态； 步骤2： 将暗箱(2)沿滑轨(4)滑至顶端， 旋动暗箱(2)上的滑台(3)， 以使两平面镜(14) 的交线与纱线距离合 适， 使得5个视图以一定距离均匀排列在同一图像上； 步骤3： 将相机(9)沿相机支架(11)左右移动， 使得相机(9)位于两平面镜(14)相交线的 中轴上； 步骤4： 转动两光源(10)， 将其调至合适位置并固定， 使得光线均匀地照射于视频图像 采集窗口(6)处； 步骤5： 前后移动相机支架(11),并调节相机(9)光圈及放大倍数， 以获得五个视图同样 清晰的图像； 步骤6： 按动电源开关(7)， 并于控制面板(8)触控调节纱线运动速度， 纱线运动速度调 节范围为0～5 0cm/min， 获得连续的纱线图像； 步骤7： 相同采集环境中采用标定物放置纱线处， 标定采集到的图像 中纱线实像与虚像 之间的比例和位置关系； 步骤8： 根据 标定结果， 将4个虚像按比例放大到与实像相同的尺寸， 并对每个子图像进 行数字图像处 理， 以重建纱线三维模型； 步骤9： 利用三维数据， 完成纱线外观即纱线条干均匀度及纱线 毛羽的检测。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115389507 A 2一种纱线外观 三维检测装 置及检测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及纱线性能检测领域， 具体涉及一种纱线外观三维检测装置及检测方 法。 背景技术 [0002]纱线外观检测系统通常包含对纱线条干均匀度及 纱线毛羽相关参数的检测。 纱线 条干均匀度的检测方法主要有黑板条干法、 测长称重法、 电容式条干法和光电式条干 法， 纱 线毛羽的检测方法主要有光电式测量法、 烧毛称重法、 投影计数法和静电法。 由于传统人工 检测方法其测 量误差较大， 现普遍采用光电法仪器测 量， 但其对环境依赖性较高且测试指 标不统一， 不能准确完整地反映纱线的外观质量。 近年来有学者运用数字图像处理技术对 纱线外观进行检测， 但现有的二维 图像无法描述纱线空间形态， 测量结果与实际情况存在 一定差别。 发明内容 [0003]有鉴于此， 本发明的目的在于提出一种纱线外观三维检测装置及检测方法。 该装 置器部件可调性 强、 适用性广、 操作简单， 可直接实现纱线多视角图像的清晰、 连续采集， 改 善了传统检测方法及光电法仪器测量的可重复性及准确性， 为纱线外观准确完整地检测提 供有效的装置基础。 [0004]本发明的技 术方案： [0005]一种纱线外观三维检测装置， 包括导纱辊、 暗箱、 滑台、 滑轨、 罗拉、 视频图像采集 窗口、 电源开关、 控制面板、 相机、 光源、 相机支 架、 罗拉控制电机、 镜 子支架、 平面镜 。 [0006]纱线外观三维检测装置左侧装有7个带有沟槽的导纱辊， 纱线依次经过导纱辊， 并 最终被两罗拉夹持。 导纱辊可使纱线稳定均匀地从纱筒上退绕下来并使纱线具有一定张 力， 有利于后续检测。 罗拉由罗拉控制电机控制， 并通过电源开关启动， 两个罗拉平齐、 左右 放置， 相向转动， 以完成纱线的退绕与检测， 可直接通过控制面板调节纱线检测速度， 并设 有暂停、 启动按 钮， 更利于操作。 [0007]暗箱位于装置左侧并经滑轨滑动， 镜子支架位于暗箱内侧中间位置， 用来固定两 平面镜， 使其直立镜面之 间互成72度角， 镜子支架底部装有滑台并伸出暗箱外侧， 以调节两 平面镜交线与纱线的距离。 视频图像采集窗口位于装置主体左侧并正对于两平面镜位置， 以拍摄纱线。 [0008]装置主箱内部对应于视频图像采集窗口上下装有两个光源， 通过调节其角度使暗 箱光照均匀， 以使最终拍摄图片光照均匀。 相机置于相机支架上， 调节相机左右位置， 使其 位于两平面镜相交线的中轴上， 并前后调整相机支架、 调节相机参数， 以获得五个视图同样 清晰的图像。 [0009]一种纱线外观三维检测装置的检测方法， 包括以下步骤： [0010]步骤1： 纱线按顺序依次经过导纱辊， 并最终被两罗拉夹持， 使视频图像采集窗口说　明　书 1/4 页 3 CN 115389507 A 3