在纺织企业织造过程的整理工序，首要的工作就是验布。验布就是寻找织物上的有害疵点，按疵点种类统计数量对布匹评级，并标记位置为后续修布做准备。由于整理工序是纺织品出厂前的最后一道工序，在产品质量控制环节中起着至关重要的作用，而验布又是这一工序的关键环节，所以纺织企业在验布环节投入了大量的人力和物力。目前国内多采用人工验布方式，由检验人员在一定的灯光下观察缓慢运动的布面状况，遇到疵点时停止运动并在相应位置或布边标记，验完一卷布后，再由修布人员根据标记修理布面上的相应疵点。传统的人工验布存在检测效率低、劳动强度大、漏检率高等诸多问题。随着电子技术和图像视觉技术的快速发展，用“电眼”代替“人眼”成为可能。近几年，逐渐发展起来一种采用若干高分辨率线阵CCD相机检验高速流动织物上疵点的机器，这种机器检验布面疵点种类全、误判率低、检验速度快、效率高，可以降低人力成本，也符合纺织产业升级和智能制造的趋势[1]。1 已经突破的关键技术1.1　图像识别系统图像识别系统的核心内容是织物疵点的检测和识别，主要思想是通过图像空间域的变化，突出疵点特征。图像变换经历了图像分割、高斯滤波、直方图初步识别、二值化、轮廓变换、疵点识别等主要过程[2]，见图1。.F001图1图像处理工作流程布面疵点种类较多，按照布面疵点的分类，每一类均设计了专门的识别算法，可以分为棉杂（棉球）、竹节（多纬）、跳纱、异纤、纬缩、断经、断纬（百脚）、稀弄（密路）、纬缩（经缩）和满天星等算法。疵点的分类算法与疵点的空间变换相结合，共同完成布面疵点的识别。目前，除了不太明显的横档外，绝大多数的疵点均可有效识别。1.2　符合自动检测要求的布匹牵引系统布匹牵引系统用于牵引布面平稳通过检测区，同时对布面进行平整、清洁等工作。布面牵引系统主要包括清洁装置、对中扩幅装置及牵引装置。清洁装置负责对织物的两个表面进行清洁工作，避免因附着在织物上的线头、飞花等异物影响处理单元的识别。清洁装置上装有漫反射式自动开关，用于检测本卷布匹是否已经测试完毕。对中扩幅装置通过光电传感器对织物位置进行侦测，实时控制摆动罗拉把织物移动到合适的位置，并且通过扩幅罗拉对织物展平，消除褶皱。牵引装置通过减速电机驱动导布辊，压辊通过气缸将布匹压在导布辊上，匀速牵引织物，同时通过链轮和曲柄机构带动摆布装置运动，将布匹摆折整齐，或者直接成卷。有些情况下，还要求布匹牵引系统具有手动停止、倒转等功能，从结构形式上具备能站立修布工进行在线修布的平台。1.3　自跟随布面疵点标记系统标记系统负责在发现布面疵点后进行标记。标记采用可消除墨水或者粘贴标签，可消除墨水经过若干天后会自动消失，不会对布面产生任何不良影响。当识别到布面疵点时，在相应布面疵点位置作一标记，同时自动寻找布边并在布边作一标记，以方便后续修布时快速查找。为了区分布面疵点种类并对布匹进行评级，将布面疵点分为一般和严重（分值1~4），在标记方式上，分别采用蓝色与红色墨水或标签进行标记。在修布时，修布工根据标记打开折叠的布匹，就可以快速、方便地查找到布面疵点，进行修理。2 影响自动验布机效能的因素及解决方法2.1　光源对布面疵点识别的影响GB/T 406—2008《棉本色布》标准中，被定义过的布面疵点类型就多达68种[3]。此外，各企业根据自身工艺以及布面品种特点，会对一些非国标内的疵点进行定义、识别和关注，进一步增多了布面疵点种类。光电自动验布机的机器视觉系统通常采用高亮LED光源。光源方式根据相机、布面和光源的相对位置，将打光方式可分为上光、下光、混合光。根据布匹品种特点，可调整光源照射角度，以凸显布面疵点特征。为兼顾不同布匹品种，可将光源角度选在45°、60°、70°等[4]。下光源设计可以很好地凸显出大多数常规布面疵点的形态特征，这也符合纺织厂人工验布平台的光源设计。然而，在纺织厂实际的试验过程中发现，对于某些品种的布面疵点无法用下光源显示，而采用上光源则可以凸显出疵点的特征。采用不同光源识别部分布面疵点的结果见图2~图5。图2断疵图像.F002（a）下光源.F003（b）上光源图3横档图像.F004（a）下光源.F005（b）上光源图4断经图像.F006（a）下光源.F007（b）上光源图5粗节图像.F008（a）下光源.F009（b）混合光源.F010（c）上光源根据疵点本身特征，选择最合适的光源（上光源或下光源）来凸显疵点特征。比如断经、松经疵、横档等疵点可以采用上光源凸显特征，杂物、棉球、双纬等疵点采用下光源凸显特征。在获取特征明显的布面疵点图像数据后，就大大降低了图像算法的难度[5]。由于布面疵点种类繁多，采用光源的方式、亮度、角度、距离等因素都会影响布面疵点特征，这都需要从成像特性、算法设计等多方面考量，最终实现布面疵点识别的正检率。2.2　非疵点性干扰物会造成误判非疵点性干扰物主要包括飞花、线头、褶皱。飞花、线头干扰主要是由于在织造过程中，部分未清洁的飞花、线头附着到坯布表面，随布匹经过检测区时形成的干扰。褶皱干扰主要是在织机落布中，布未卷好，或者卷布辊上有凸起物，对布面造成的死皱，经过检测区时形成的干扰。人工验布过程中通过人眼观察或人为干预可以将非疵点性干扰物与布面疵点辨别出。然而，自动验布机中采用CCD相机采集织物样本，其清洁装置无法完全清除非疵点性干扰物，采集到织物样本的干扰物和疵点形态若类似将会引起误判。目前这三类非疵点性干扰占误判的90%。飞花图像与杂物、棉球图像类似，线头与拖纱、断疵图像类似，褶皱形态较为随机，水平或垂直形态易引起误判。飞花、线头和褶皱图像见图6和图7。图6飞花线头图像.F011（a）线头.F012（b）飞花图7褶皱图像.F013.F014为此，可以从结构或者软件方面考虑，减少布面非疵点性干扰物的误判。结构方面，加强对布匹的清洁效果，并将清洁下来的飞花、线头等进行有效分离；褶皱上加强落布环节的管理，改进落布辊设计等。软件方面，根据非疵点性干扰物与布面疵点的特征，限定其方向、粗度、长度等特征进行区分[6]。上述工作依旧难以达到误判率小于10%的目标。因此，如何提高疵点的正检率、降低误判率，并做好两者之间的平衡是自动验布需要解决的关键性问题之一。2.3　前后道工序的衔接在织造企业的整理车间，验布的前道工序是织布，后道工序为修布。从织机上下来的布为卷装，一般一个布卷的布长110 m、220 m或者330 m，大卷装的布长为600 m到1 500 m不等。自动验布机的出布方式分卷装和码布两种。码布机型适用于卷布→码布→修布的工艺流程，智能识别布面疵点，实时标记，待一卷验完后，离线修布；卷布机型适用于卷布→修布→卷布的工艺流程，智能识别布面疵点，布面疵点自动停于修布平台，在线进行修布，修理完成后继续检测。以一卷布220 m为例，按平均验布速度50 m/min来计算，验一卷布不到5 min，上布、接缝、下布的操作频率较人工验布大大增加。这就需要一套自动上、下布和快速接缝的智能化流程来加快进程，减轻劳动强度。自动验布前后道工序衔接的自动化也是决定其推广应用的关键因素之一。3 发展趋势3.1　按照用户个性化要求的定制式虽然人工验布机在织造企业是一款通用型的设备，但作为自动验布机，各企业会有不同的要求。决定不同设计的因素有：一是结构形式，包括布匹幅宽，卷布还是码布，是否需要清洁装置，褶皱情况等；二是布匹的特性，包括织物薄厚，白色还是深色、纯色还是花布等；三是疵点的种类，对疵点要求严还是松，重点关注哪些疵点，只验不修还是边验边修，或者验完再修等；四是标记形式，只是疵点数据统计还是要标记，标记用墨水还是粘贴标签；五是评分，是按国标还是企业标准；六是上下游的衔接方式，包括上布、接缝，与码布机的连接等。3.2　可控制双光源根据织物品种有时需要上光源，有时需要下光源，可以快速控制转换。3.3　超高的正检率因为验布工序是纺织厂最终产品（织物）质量把关的最后一道环节，不允许有遗漏，特别是用户关注的疵点，所以验布机必须要有超高的正检率，90%以上未必能满足要求，可能会要求达到95%甚至更高。.F015南通大学科研成果展示纳米银抗菌溶液及其产品项目简介：该项目开发的纳米银抗菌溶液粒径均匀、性能稳定，可长期存放；耐酸、碱性好，适宜使用的pH范围3~13；耐氯性能好，可与氯化钠、氯化钙等溶液相混合；与各种材料的吸附结合性能、相容性能优异；广谱杀菌，在数分钟内可杀灭650多种细菌。开发的载银纱线和面料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑菌率均达到99 %，杀菌效率持续3天~5天。该成果可开发医用抗菌面料，用于抗菌泡沫、涂料等领域。3.4　较高的自动化程度自动验布机正常工作起来速度很快，布匹运动速度甚至可以达到120 m/min，但如果上布、接缝、下布自动化程度不高，将会在这些环节浪费大量的时间，并给验布工带来较高的劳动强度。所以，自动验布机的发展必然朝着拥有较高的自动化程度方向迈进。4 结束语任何产品的研发都要迎合市场的需要，满足用户的要求，光电自动验布机也不例外。光电自动验布机的研发经历了较为曲折的过程。开始阶段只是在人工验布机上改造，加装图像视觉系统，由于传统的人工验布机难以满足光电自动验布机所需要的基础条件，所以研发并不顺畅。后来，设计专门的布匹牵引系统，不断解决“电眼”所遇到的各种问题，逐渐显示出光电自动验布机的优势。现阶段还在探讨并尝试光电自动验布机从“离线”走向“在线”，但成本高。如果光电自动验布机能较好地处理目前存在的问题，光电自动验布机的“离线”优势反而更加明显。