【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织设备，尤其涉及一种面向纱线在线巡检的移动成像机器人及智能检测系统方法。
技术介绍
1、在纱线生产过程中，在线质量检测对于提升产品质量、减少生产损耗具有重要意义。环锭纺纱具有高速度和大规模生产特点，使得传统的纱线质量检测方法(电容法、光电法)因安装空间大、要求介质稳定而难以适用于在线检测。
2、随着物联网、5g通信技术以及人工智能技术的发展，云计算、边缘计算与终端设备的协同工作模式逐渐在制造业中得到应用。该架构通过将计算资源分布在终端设备、边缘节点和云端，能够有效地减少数据处理的延迟，提供实时、高效的数据分析服务，然而，现有的在线质量检测系统难以在云-边-端协同架构下的实现质量检测。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种面向纱线在线巡检的移动成像机器人及智能检测系统方法，旨在解决云-边-端协同架构难以进行在线质量检测的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种面向纱线在线巡检的移动成像机器人，用以纺纱成像检测，包括：
3、机器人车身；
4、移动模块，包括两个沿水平向呈间隔设置的导向轮以及挂载滑轮，两个所述导向轮设于所述机器人车身的下端，用以承载所述机器人车身水平移动，所述挂载滑轮设于所述机器人车身朝向纺纱机架的侧壁面上，用以与外部支撑部件配合导向；
5、校准模块，包括旋转部，第一直线活动部以及第二直线活动部，所述旋转部沿上下向的轴线转动安装至所述机器人车身上，所述第一直线部沿第一水平方向
6、成像模块，设于所述第二直线部上，所述成像模块包括至少一个工业相机以及光源，所述工业相机上设有远心镜头，所述远心镜头用以放大纱线图像，所述工业相机用以拍摄纱线图像，所述光源用以补充亮度；
7、其中，所述第一水平方向和所述第二水平方向呈相互垂直设置。
8、在一实施例中，所述移动模块还包括多个垂直定位传感器，多个所述垂直定位传感器设于所述机器人车身上，且处于靠近所述纺纱机架的一侧，多个所述垂直定位传感器沿所述机器人车身的移动方向间隔设置。用以定位所述机器人车身的直线活动方向。
9、在一实施例中，所述移动模块还包括水平定位传感器，安装至所述机器人车身上，用以定位所述机器人车身与所述纺纱机架之间的相对距离。
10、在一实施例中，所述移动模块还包括弹簧抑震支架，所述弹簧抑震支架设于所述机器人车身上，所述水平定位传感器设于所述弹簧抑震支架上。
11、在一实施例中，所述移动成像机器人还包括显示模块，与所述移动模块、所述校准模块以及所述成像模块电性连接，用以显示所述移动成像机器人的工作状态；和/或，
12、所述移动成像机器人还包括供电模块，与所述移动模块、所述校准模块以及所述成像模块电性连接，用以提供电能。
13、本专利技术还提供一种纱线质量在线智能检测系统，其特征在于，包括：
14、移动成像机器人，为根据上述中任意一项所述的移动成像机器人，用以拍摄获取初始纱线图像；
15、储存计算服务器，用以根据所述初始纱线图像确定预处理纱线图像、纱线轮廓和质量指标值对照数据集；以及，
16、云端数据处理中心，用以根据所述纱线轮廓和质量指标值对照数据集训练质量检测模型。
17、在一实施例中，所述云端数据处理中心包括1个输入层、4组径向微分卷积层、4个侧输出层、1个融合栅和1个输出层构建检测模型；
18、其中，所述径向微分卷积层包括3个径向卷积操作和1个池化操作。
19、本专利技术还提供一种根据上述中任意一项所述的纱线质量在线智能检测系统的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
20、根据车间实际环境和检测要求，确定所述移动成像机器人的运动参数和成像参数；
21、根据所述运动参数和所述成像参数，控制所述移动成像机器人依次移动至不同待检测主轴位置拍摄初始纱线图像。
22、从所述云端数据处理中心获取所述质量检测模型；
23、根据所述质量检测模型以及所述初始纱线图像，得到质量评估信息。
24、在一实施例中，所述云端数据处理中心的获取所述质量检测模型的方法包括以下步骤：
25、建立初始质量检测模型；
26、获取所述储存计算服务器储存的所述预处理纱线图像、以及对应的纱线轮廓和质量指标值对照数据集；
27、根据所述初始质量检测模型和所述预处理纱线图像，确定初始输出轮廓和初始输出质量指标；
28、根据所述纱线轮廓和质量指标值对照数据集，确定轮廓损失函数以及质量指标损失函数，并确定目标损失函数；
29、根据所述目标损失函数确定所述质量检测模型。
30、在一实施例中，所述储存计算服务器获取所述质量指标值对照数据集的方法包括以下步骤：
31、获取所述移动成像机器人拍摄的初始纱线图；
32、对所述初始纱线图进行归一化处理，得到标准图像；
33、基于傅里叶变换的逆卷积算法对所述标准图像进行去模糊处理，得到清晰图像；
34、通过radon变换对所述清晰图像进行纠偏，得到矫正图像；
35、使用apap算法对连续的矫正图像进行拼接，生成所述预处理纱线图像；
36、在所述预处理纱线图像上标记纱线轮廓和质量指标值，生成对应的质量指标值对照数据集。
37、本专利技术提供一种移动成像机器人，其中，所述机器人车身的下端设有两个所述导向轮，通过所述导向轮的转动驱动所述机器人车身沿纺纱机架的角线直线活动，为了保证所述机器人车身的安全行车，在所述机器人车身朝向纺纱机架的侧壁面上设有挂载滑轮，通过与外部支撑部件的配合实现对所述机器人车身的精确定位，在使用过程中，所述移动模块带动所述机器人车身活动至主轴位置，所述校准模块在三轴方向上开始调整所述成像模块的指向，所述工业相机指向待检测的主轴位置的纱线上，触发所述成像模块的拍照功能，所述工业相机拍摄纱线图像，完成纱线图像的采集，所述移动成像机器人往复多次活动，根据需求依次在多个待检测主轴之间移动，循环采集，实现对所有主轴上纱线图像的采集，可以实现纱线图像的快速采集，且可以在多个主轴之间移动采集，工作方式更加高效和可靠。
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1.一种面向纱线在线巡检的移动成像机器人，用以纺纱成像检测，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向纱线在线巡检的移动成像机器人，其特征在于，所述移动模块还包括多个垂直定位传感器，多个所述垂直定位传感器设于所述机器人车身上，且处于靠近所述纺纱机架的一侧，多个所述垂直定位传感器沿所述机器人车身的移动方向间隔设置。用以定位所述机器人车身的直线活动方向；和/或，
3.根据权利要求2所述的面向纱线在线巡检的移动成像机器人，其特征在于，所述移动模块包括水平定位传感器；
4.根据权利要求1所述的面向纱线在线巡检的移动成像机器人，其特征在于，所述校准模块还包括测距传感器，设于所述第二直线部上，用以检测与外界检测点之间的距离。
5.根据权利要求1所述的移动成像机器人，其特征在于，所述移动成像机器人还包括显示模块，与所述移动模块、所述校准模块以及所述成像模块电性连接，用以显示所述移动成像机器人的工作状态；和/或，
6.一种纱线质量在线智能检测系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的纱线质量在线智能检测系统，其
8.一种根据权利要求6至7中任意一项所述的纱线质量在线智能检测系统的检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的纱线质量在线智能检测系统的检测方法，其特征在于，所述云端数据处理中心构建所述质量检测模型的方法包括以下步骤：
10.根据权利要求8所述的纱线质量在线智能检测系统的检测方法，其特征在于，所述储存计算服务器构建所述质量指标值对照数据集的方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种面向纱线在线巡检的移动成像机器人，用以纺纱成像检测，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向纱线在线巡检的移动成像机器人，其特征在于，所述移动模块还包括多个垂直定位传感器，多个所述垂直定位传感器设于所述机器人车身上，且处于靠近所述纺纱机架的一侧，多个所述垂直定位传感器沿所述机器人车身的移动方向间隔设置。用以定位所述机器人车身的直线活动方向；和/或，
3.根据权利要求2所述的面向纱线在线巡检的移动成像机器人，其特征在于，所述移动模块包括水平定位传感器；
4.根据权利要求1所述的面向纱线在线巡检的移动成像机器人，其特征在于，所述校准模块还包括测距传感器，设于所述第二直线部上，用以检测与外界检测点之间的距离。
5.根据权利要求1所述的移动成像机器人，其特征在于，所述移动成像机器人还包括显示模块，与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐楚桥，王子辉，郭毅波，张成俊，罗凯，张济涛，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：
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