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一種高速家用紙巾印花控制方法與系統(tǒng)與流程

文檔序號:44618744發(fā)布日期:2026-02-06 19:28閱讀:2來源:國知局

本發(fā)明涉及紙巾印花,尤其涉及一種高速家用紙巾印花控制方法與系統(tǒng)。


背景技術(shù):

1、紙巾印花生產(chǎn)行業(yè)中,高速家用紙巾印花的顏色控制直接影響家用紙巾印花顏色的均一性與合格率。隨著生產(chǎn)線運行速度的提升,印花顏色的實時反饋與動態(tài)調(diào)整已成為保障產(chǎn)品品質(zhì)的核心環(huán)節(jié)。家用印花紙巾作為高頻消費日用品,消費者對其印花顏色的一致性、穩(wěn)定性要求持續(xù)提高,而高速生產(chǎn)場景下,顏色偏差的產(chǎn)生具有瞬時性、累積性特點,易導致大規(guī)模不合格產(chǎn)品產(chǎn)出。

2、當前場景下,車間光照分布不均導致顏色偏差檢測與控制不準確——具體表現(xiàn)為:高速生產(chǎn)過程中,攝像頭采集的印花圖像受光照強度分布不均影響出現(xiàn)局部色彩失真,使得印花顏色的rgb值、色域參數(shù)等檢測數(shù)據(jù)偏離實際特征,進而導致聯(lián)動控制模塊輸出錯誤的噴墨參數(shù)調(diào)整指令,最終引發(fā)批量家用紙巾印花顏色不一致。

3、現(xiàn)有技術(shù)中,解決該痛點的方案主要包括傳統(tǒng)機器視覺顏色檢測方法、固定參數(shù)的噴墨控制方案,但存在缺陷:一是傳統(tǒng)機器視覺顏色檢測依賴手工設(shè)定的顏色特征閾值,無法適配光照變化導致的圖像色彩動態(tài)波動,難以精準提取真實的印花顏色特征;二是固定參數(shù)的噴墨控制方案未針對光照不均這一環(huán)境干擾因素設(shè)計自適應(yīng)調(diào)整機制,檢測精度無法滿足高速生產(chǎn)下家用紙巾印花顏色均一性的實際應(yīng)用需求。

4、深度學習技術(shù)具有復雜特征自主學習、動態(tài)場景自適應(yīng)適配、高維數(shù)據(jù)精準建模的核心優(yōu)勢,在工業(yè)生產(chǎn)中環(huán)境干擾下的顏色檢測與動態(tài)控制等同類技術(shù)場景中已展現(xiàn)出顯著應(yīng)用潛力,但現(xiàn)有技術(shù)未將其與高速家用紙巾印花顏色控制中光照不均導致的檢測與控制偏差這深度結(jié)合——具體而言,未針對家用印花紙巾的印花色彩光學特征易受光照影響的特性設(shè)計適配的深度學習方案,導致無法精準解決光照不均引發(fā)的顏色檢測與控制不準確問題。

5、因此,亟需一種基于深度學習的高速家用紙巾印花顏色精準控制方法與系統(tǒng),降低光照不均對顏色檢測結(jié)果的干擾,提升顏色偏差識別的精準度與噴墨參數(shù)調(diào)整的效果,滿足家用紙巾印花顏色均一性與合格率的指標要求。


技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此,本發(fā)明旨在提供一種高速家用紙巾印花控制方法與系統(tǒng),以解決傳統(tǒng)方法在光線干擾場景下,家用紙巾的印花噴墨參數(shù)反饋調(diào)整效果不佳的問題。

2、一種高速家用紙巾印花控制方法,包括:

3、a1:采集家用印花紙巾圖像、家用紙巾印花標準顏色模板、生產(chǎn)線運行速度信號并進行預處理,得到預處理后的印花紙巾圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像及預處理后的生產(chǎn)線運行速度數(shù)據(jù);

4、a2:根據(jù)預處理后的印花紙巾圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像,計算紙巾本色區(qū)域掩碼、本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差、印花圖像多尺度色彩特征、模板圖像多尺度色彩特征;

5、a3:根據(jù)紙巾本色區(qū)域掩碼、本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差、印花圖像多尺度色彩特征、模板圖像多尺度色彩特征,進行光照補償權(quán)重計算,得到校正后的色彩特征;

6、a4:根據(jù)校正后的色彩特征、紙巾本色區(qū)域掩碼,完成印花色彩還原與本色區(qū)域校準以得到消除光照干擾的印花色彩圖像;

7、a5:根據(jù)消除光照干擾的印花色彩圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像、預處理后的生產(chǎn)線運行速度時序數(shù)據(jù),提取融合特征;

8、a6:根據(jù)融合特征,計算初始噴墨參數(shù)調(diào)整值,再完成工藝約束正則化,得到噴墨參數(shù)調(diào)整值;

9、a7:根據(jù)噴墨參數(shù)調(diào)整值,控制噴頭進行噴墨工作。

10、進一步的,所述a1步驟,還包括:

11、a11:通過高速工業(yè)相機采集家用印花紙巾圖像,數(shù)據(jù)類型為二維像素陣列數(shù)據(jù),包含印花區(qū)域rgb三色通道灰度值、采集時間戳;對所述家用印花紙巾圖像采用高斯濾波去噪、線性插值法統(tǒng)一分辨率,得到初步預處理后的印花紙巾圖像;

12、a12:采集家用紙巾印花標準顏色模板,數(shù)據(jù)類型為三維色彩矩陣數(shù)據(jù),包含各標準色塊rgb標準值、cie?lab色域坐標;對所述家用紙巾印花標準顏色模板采用線性歸一化處理、三倍標準差異常值剔除,得到清洗后的紙巾印花模板圖像;

13、a13:通過增量式光電編碼器采集生產(chǎn)線運行速度信號,數(shù)據(jù)類型為時序電信號,包含瞬時速度值、采樣時間間隔、設(shè)備軸編碼值;對所述生產(chǎn)線運行速度信號采用均值濾波、線性擬合補全缺失值,得到初步預處理后的生產(chǎn)線運行速度時序數(shù)據(jù);

14、a14:基于初步預處理后的印花紙巾圖像、清洗后的紙巾印花模板數(shù)據(jù)及初步預處理后的生產(chǎn)線運行速度時序數(shù)據(jù),采用時間戳匹配法進行多源數(shù)據(jù)對齊,得到預處理后的印花紙巾圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像及預處理后的生產(chǎn)線運行速度數(shù)據(jù)。

15、進一步的,所述a2步驟,還包括:

16、基于預處理后的印花紙巾圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像,通過語義分割與光照掩碼篩選函數(shù)得到紙巾本色區(qū)域掩碼,再通過本色區(qū)域色彩統(tǒng)計計算得到本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差;

17、基于所述紙巾本色區(qū)域掩碼對預處理后的印花紙巾圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像進行無效區(qū)域屏蔽,再通過多尺度特征提取網(wǎng)絡(luò)分別對屏蔽后的兩幅圖像進行特征提取,得到印花圖像多尺度色彩特征、模板圖像多尺度色彩特征。

18、需要進一步說明的是,家用紙巾高速印花場景中,紙巾本色較淺,易受環(huán)境光照變化影響,同時高速生產(chǎn)要求圖像處理兼具精準性與高效性,光照干擾會導致印花紙巾圖像與模板圖像的色彩比對出現(xiàn)偏差,直接影響后續(xù)色彩特征提取的準確性,進而導致噴墨參數(shù)調(diào)整失準;

19、本發(fā)明在a2步驟中首先基于預處理后的印花紙巾圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像,通過語義分割卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與光照掩碼篩選函數(shù)結(jié)合計算紙巾本色區(qū)域掩碼,其中語義分割卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)負責初步定位紙巾本色區(qū)域,光照掩碼篩選函數(shù)則針對光照變化對定位結(jié)果進行優(yōu)化,解決單一分割方式無法應(yīng)對光照干擾導致的區(qū)域定位不準問題,通過雙重篩選確保本色區(qū)域與印花區(qū)域的精準分離,為后續(xù)排除本色區(qū)域干擾、聚焦印花色彩分析奠定基礎(chǔ);接著基于紙巾本色區(qū)域掩碼計算掩碼區(qū)域內(nèi)的實際平均色彩值,并與出廠標定的紙巾本色基準值對比得到本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差,量化光照對紙巾本色的影響,因為本色的光照偏差會直接疊加到印花色彩上,只有量化該偏差,才能在后續(xù)特征提取中針對性消除光照干擾;最后采用多尺度卷積分別對屏蔽掉本色區(qū)域的印花紙巾圖像和模板圖像進行處理,同時結(jié)合批歸一化與前置編碼函數(shù)處理原始圖像及本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差,再將兩部分結(jié)果融合得到印花圖像多尺度色彩特征和模板圖像多尺度色彩特征,其中多尺度卷積用于捕捉不同尺寸印花圖案的色彩特征,保證特征提取的全面性,批歸一化用于穩(wěn)定特征分布,避免數(shù)據(jù)波動影響特征質(zhì)量,前置編碼函數(shù)則將本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差融入特征處理過程,實現(xiàn)光照干擾的補償,各環(huán)節(jié)的配合使提取的色彩特征既能夠精準反映印花本身的色彩信息,又具備較強的抗光照干擾能力,有效解決了高速印花場景下光照干擾導致的特征失真問題。

20、現(xiàn)有技術(shù)在處理紙巾印花色彩特征提取時,通常直接對整幅印花紙巾圖像和模板圖像進行全局色彩特征提取,未專門針對本色區(qū)域進行分離處理,或僅采用單一語義分割方式定位本色區(qū)域,未結(jié)合光照篩選優(yōu)化,同時大多忽略本色區(qū)域的光照偏差對印花特征的影響,僅采用簡單的全局光照補償方式,無法精準匹配紙巾印花場景的光照干擾特點;相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的優(yōu)勢在于:一是通過語義分割卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與光照掩碼篩選函數(shù)的協(xié)同作用,實現(xiàn)了紙巾本色區(qū)域的精準定位,解決了現(xiàn)有技術(shù)區(qū)域定位受光照干擾大的問題,為后續(xù)精準處理提供了可靠基礎(chǔ);二是專門量化本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差,并將其融入前置編碼函數(shù)的特征處理過程,實現(xiàn)了針對性的光照干擾補償,而非現(xiàn)有技術(shù)的全局補償,大幅提升了色彩特征的抗干擾能力和精準度;同時,提取的印花圖像多尺度色彩特征和模板圖像多尺度色彩特征能夠直接為后續(xù)的色彩偏差計算提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)支撐,進一步提升了整個噴墨參數(shù)調(diào)整方案的可靠性。

21、進一步的,所述a3步驟,還包括:

22、基于印花圖像多尺度色彩特征、模板圖像多尺度色彩特征,計算得到印花圖像與模板圖像的色彩特征偏差,再結(jié)合所述本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差,通過深度學習網(wǎng)絡(luò)計算得到光照補償權(quán)重,并依次計算光照色彩偏差特征、真實印花色差特征;基于所述印花圖像多尺度色彩特征、光照色彩偏差特征、真實印花色差特征,通過特征對齊機制進行特征校準,得到校正后的色彩特征。

23、需要進一步說明的是,家用紙巾高速印花場景中,光照環(huán)境易波動且高速生產(chǎn)易導致印花位置出現(xiàn)微小偏移,原始色彩特征中會疊加光照干擾偏差與特征錯位偏差,若直接用于后續(xù)噴墨參數(shù)調(diào)整,會導致參數(shù)調(diào)整依據(jù)失真,最終引發(fā)印花色彩偏差、圖案錯位等質(zhì)量問題;

24、本發(fā)明提取了校正后的色彩特征:首先基于印花圖像多尺度色彩特征、模板圖像多尺度色彩特征計算得到色彩特征偏差,為后續(xù)校正提供基礎(chǔ)偏差數(shù)據(jù),明確原始特征間的核心差異;接著結(jié)合本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差與上述色彩特征偏差,通過全局平均池化、多層感知機、注意力機制計算得到光照補償權(quán)重,再利用該權(quán)重從色彩特征偏差中分離出光照色彩偏差特征與真實印花色差特征,此環(huán)節(jié)通過光照補償權(quán)重的精準適配,針對性過濾光照波動對色彩特征的干擾,避免光照干擾被誤判為印花本身的色彩偏差,確保真實印花色差特征能夠精準反映印花的實際色彩問題;最后將印花圖像多尺度色彩特征剔除光照色彩偏差特征后,與經(jīng)特征對齊函數(shù)處理后的模板圖像多尺度色彩特征、真實印花色差特征相融合,得到校正后的色彩特征,其中特征對齊函數(shù)通過余弦相似度與softmax函數(shù)的協(xié)同作用,可校正高速生產(chǎn)中印花位置微小偏移導致的特征錯位問題,使融合后的特征在空間維度上高度匹配;整個過程中,校正后的色彩特征既剔除了光照干擾的影響,又解決了特征錯位問題,同時完整保留了印花本身的色彩細節(jié)與差異信息;

25、現(xiàn)有技術(shù)中針對色彩特征的校正多采用單一光照補償方式,僅通過全局參數(shù)調(diào)整過濾光照干擾,未考慮紙巾印花場景中本色區(qū)域光照偏差的特異性,也未針對高速生產(chǎn)導致的特征錯位問題進行專門處理,部分技術(shù)雖兼顧光照與錯位校正,但采用分步獨立處理的方式,導致校正后的特征存在干擾殘留或融合失真的問題;相比現(xiàn)有技術(shù),校正后的色彩特征具備三方面優(yōu)勢:一是通過結(jié)合本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差計算光照補償權(quán)重,實現(xiàn)了光照干擾的針對性剔除,校正后的特征光照抗干擾能力更強,優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的全局補償效果;二是融入特征對齊函數(shù)專門解決高速生產(chǎn)中的特征錯位問題,確保校正后的特征在空間維度上的匹配度,避免因特征錯位導致后續(xù)偏差計算失真;校正后的色彩特征能夠直接反映印花的真實色彩狀態(tài),為后續(xù)噴墨參數(shù)調(diào)整的精準性提供關(guān)鍵保障,大幅降低因特征失真導致的印花次品率。

26、進一步的,所述a4步驟,還包括:

27、首先將校正后的色彩特征輸入1×1卷積層,通過1×1卷積層對校正后的色彩特征進行特征維度調(diào)整,再輸入sigmoid函數(shù),得到色彩調(diào)整系數(shù);

28、隨后,將色彩調(diào)整系數(shù)與印花圖像多尺度色彩特征進行逐像素乘積運算,得到初步校正圖像;

29、最后,采用像素級替換操作,依據(jù)紙巾本色區(qū)域掩碼對初步校正圖像進行全像素遍歷,其中,對于初步校正圖像中紙巾本色區(qū)域掩碼標識為0的區(qū)域,保留其在初步校正圖像中的色彩;對于初步校正圖像中紙巾本色區(qū)域掩碼標識為1的區(qū)域,將其像素值替換為出廠標定的紙巾本色基準值,得到消除光照干擾的印花色彩圖像。

30、進一步的,所述a5步驟,還包括:

31、a51:根據(jù)消除光照干擾的印花色彩圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像、預處理后的生產(chǎn)線運行速度時序數(shù)據(jù),提取顏色偏差空間特征、生產(chǎn)速度時序特征;

32、a52:根據(jù)顏色偏差空間特征、生產(chǎn)速度時序特征,完成時空異構(gòu)特征的自適應(yīng)融合,得到融合特征。

33、需要進一步說明的是,生產(chǎn)線運行速度存在動態(tài)波動,且速度變化會直接影響噴頭噴墨節(jié)奏與印花位置精度;顏色偏差空間特征與生產(chǎn)速度時序特征屬于異構(gòu)數(shù)據(jù),兩者的特征分布、維度屬性差異顯著,直接融合易導致特征信息失衡或失真,需確保融合特征能同步反映空間色彩狀態(tài)與時序速度變化,為后續(xù)參數(shù)調(diào)整提供全面依據(jù);

34、首先在a51步驟中,針對消除光照干擾的印花色彩圖像與預處理后的紙巾印花模板圖像,本發(fā)明采用卷積核尺寸為3×3的卷積層與卷積核尺寸為1×1的卷積層組合處理,先通過1×1卷積實現(xiàn)特征降維與通道融合,再通過3×3卷積提取精細的顏色偏差基礎(chǔ)特征,同時引入空間注意力函數(shù)對卷積后的特征進行增強,空間注意力函數(shù)聚焦印花顏色偏差的顯著區(qū)域,抑制紙巾紋理等無關(guān)干擾信息,最終得到的顏色偏差空間特征可精準反映空間維度上的色彩差異,解決了單一卷積層難以區(qū)分有效偏差與無效干擾的問題;針對預處理后的生產(chǎn)線運行速度時序數(shù)據(jù),采用雙向門控循環(huán)單元提取生產(chǎn)速度時序特征,捕捉速度的歷史變化趨勢與后續(xù)變化預判,再結(jié)合時間歸一化操作消除速度數(shù)據(jù)的量綱差異與波動噪聲,確保提取的生產(chǎn)速度時序特征能穩(wěn)定表征時序維度上的速度變化規(guī)律;

35、隨后在a52步驟中,基于生產(chǎn)速度時序特征通過多層感知機與sigmoid函數(shù)計算得到速度門控權(quán)重,可動態(tài)適配速度波動——當速度變化劇烈時,自動提升生產(chǎn)速度時序特征的融合占比;當速度穩(wěn)定時,側(cè)重保留顏色偏差空間特征的細節(jié),再通過哈達瑪積與逐元素加運算實現(xiàn)顏色偏差空間特征與生產(chǎn)速度時序特征的自適應(yīng)融合,得到融合特征;

36、整個鏈路中,a51步驟為融合提供了高質(zhì)量的異構(gòu)基礎(chǔ)特征,a52步驟通過動態(tài)門控機制解決異構(gòu)特征融合失衡的問題,共同確保融合特征既能完整保留顏色偏差的空間細節(jié),又能響應(yīng)生產(chǎn)速度的時序變化,為后續(xù)噴墨參數(shù)調(diào)整同時提供空間色彩依據(jù)與時序速度依據(jù);

37、現(xiàn)有技術(shù)在處理該場景下的特征提取與融合時,多采用簡單拼接或固定權(quán)重融合的方式,未考慮顏色偏差空間特征與生產(chǎn)速度時序特征的異構(gòu)性,無法根據(jù)速度波動動態(tài)調(diào)整融合權(quán)重,導致融合特征無法同步適配空間與時序變化;相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明創(chuàng)新設(shè)計速度門控權(quán)重實現(xiàn)異構(gòu)特征的自適應(yīng)融合,打破了現(xiàn)有技術(shù)固定權(quán)重或簡單拼接的局限,使融合特征能動態(tài)適配高速生產(chǎn)中的速度波動,同時兼顧空間色彩與時序速度信息的完整性,最終得到的融合特征可直接為后續(xù)噴墨參數(shù)調(diào)整提供全面、精準的核心依據(jù),大幅提升整個參數(shù)調(diào)整方案的可靠性與適配性。

38、進一步的,所述a6步驟,還包括:

39、基于所述融合特征,通過特征殘差增強機制對其進行增強處理,得到殘差增強后的融合特征;基于所述殘差增強后的融合特征,計算得到初始噴墨參數(shù)調(diào)整值;結(jié)合印花工藝約束參數(shù),對所述初始噴墨參數(shù)調(diào)整值執(zhí)行工藝約束正則化,經(jīng)速度適配校準后,得到噴墨參數(shù)調(diào)整值。

40、需要進一步說明的是,家用紙巾高速印花場景中,存在光照不均與高速聯(lián)動的雙重干擾——光照強度分布不均會導致攝像頭采集的印花圖像出現(xiàn)局部色彩失真,使顏色相關(guān)檢測數(shù)據(jù)偏離實際特征;同時高速生產(chǎn)要求參數(shù)調(diào)整具備實時性與動態(tài)適配性,若參數(shù)調(diào)整指令因特征失真而錯誤,將直接引發(fā)批量家用紙巾印花顏色不一致;核心難點在于:傳統(tǒng)方法往往僅基于原始色彩特征計算參數(shù),未考慮光照失真對特征的干擾,導致參數(shù)調(diào)整依據(jù)失真;且參數(shù)計算未結(jié)合工藝約束與速度動態(tài)變化,易出現(xiàn)參數(shù)超范圍或適配性差的問題,最終引發(fā)批量質(zhì)量缺陷;

41、針對上述問題,首先對融合特征進行殘差增強處理,通過殘差連接保留原始融合特征的核心信息,同時結(jié)合多層感知機、層歸一化與注意力機制進一步增強特征的表征能力,尤其聚焦于受光照影響的關(guān)鍵色彩偏差區(qū)域,通過特征增強過濾光照失真的干擾,確保后續(xù)參數(shù)計算基于真實、準確的色彩特征;接著,基于增強后的融合特征計算初始噴墨參數(shù)調(diào)整值,通過全局平均池化壓縮特征維度以提升計算效率,再通過全連接層實現(xiàn)特征到參數(shù)的映射,同時引入速度門控權(quán)重,使參數(shù)調(diào)整能動態(tài)響應(yīng)生產(chǎn)線運行速度變化,解決高速場景下速度波動導致的參數(shù)適配性問題;隨后通過工藝約束正則化對初始參數(shù)進行約束,結(jié)合紙巾印花區(qū)域墨量上限、噴頭移動步長等工藝參數(shù),同時利用當前生產(chǎn)線運行速度進一步優(yōu)化約束權(quán)重,避免參數(shù)超出物理允許范圍;最后通過速度適配將約束后的參數(shù)與生產(chǎn)線運行速度時序數(shù)據(jù)結(jié)合,通過時間歸一化確保速度信息的穩(wěn)定性,再結(jié)合紙巾印花基準噴墨參數(shù)進行基礎(chǔ)校準,最終得到適配高速生產(chǎn)的噴墨參數(shù)調(diào)整值;解決了光照失真導致的特征錯誤,通過工藝約束確保了參數(shù)的實際可行性,通過速度適配實現(xiàn)了動態(tài)實時調(diào)整,三者協(xié)同確保噴墨參數(shù)調(diào)整值精準、可靠,避免了因參數(shù)錯誤引發(fā)的批量印花顏色不一致問題;

42、現(xiàn)有技術(shù)在處理該場景下的噴墨參數(shù)調(diào)整時,參數(shù)調(diào)整未考慮速度動態(tài)變化,采用固定參數(shù)或簡單線性調(diào)整,無法適配高速生產(chǎn)中的速度波動,易引發(fā)批量顏色不一致;相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明通過殘差增強與注意力機制的組合,使特征提取具備更強的抗光照干擾能力,確保參數(shù)計算基于真實色彩特征,大幅降低因特征失真導致的參數(shù)錯誤率;其二,創(chuàng)新引入工藝約束正則化機制,將墨量上限、噴頭步長等物理約束融入?yún)?shù)計算,同時結(jié)合當前速度動態(tài)調(diào)整約束權(quán)重,確保參數(shù)既符合理論要求又具備實際可執(zhí)行性,避免因參數(shù)不當引發(fā)的印花質(zhì)量問題;其三,通過速度適配與基準參數(shù)校準,實現(xiàn)了參數(shù)的動態(tài)實時調(diào)整,適配高速生產(chǎn)的聯(lián)動需求,進一步提升了噴墨參數(shù)調(diào)整的精準性與穩(wěn)定性;最終實現(xiàn)基于實時視覺反饋的精準噴墨參數(shù)調(diào)整,解決高速生產(chǎn)中光照不均引發(fā)的批量印花顏色不一致問題。

43、進一步的,所述a7步驟,還包括:

44、a71:將所述噴墨參數(shù)調(diào)整值通過通用數(shù)模轉(zhuǎn)換的方式,轉(zhuǎn)換為適配機械執(zhí)行機構(gòu)的噴墨參數(shù)控制信號;

45、a72:通過噴頭驅(qū)動單元接收所述噴墨參數(shù)控制信號,采用恒流驅(qū)動電路實時調(diào)節(jié)各噴墨通道的電磁閥開合度,控制墨量輸出大小,同時通過墨量檢測元件實現(xiàn)墨量輸出的實時閉環(huán)反饋;

46、a73:由噴頭位移調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述噴墨參數(shù)控制信號,采用步進電機驅(qū)動結(jié)合脈沖寬度調(diào)制技術(shù),調(diào)整噴頭的橫向移動步長及縱向高度,同時,通過光柵尺進行位移定位校準,保證噴頭與紙巾印花區(qū)域的相對位置匹配所述噴墨參數(shù)調(diào)整值。

47、本發(fā)明還公開了一種高速家用紙巾印花控制系統(tǒng),包括:

48、圖像采集模塊:采集家用印花紙巾圖像、家用紙巾印花標準顏色模板、生產(chǎn)線運行速度信號并進行預處理,得到預處理后的印花紙巾圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像及預處理后的生產(chǎn)線運行速度數(shù)據(jù);

49、圖像特征提取模塊:根據(jù)預處理后的印花紙巾圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像,計算紙巾本色區(qū)域掩碼、本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差、印花圖像多尺度色彩特征、模板圖像多尺度色彩特征;

50、光照特征補償模塊:根據(jù)紙巾本色區(qū)域掩碼、本色區(qū)域基礎(chǔ)光照色彩偏差、印花圖像多尺度色彩特征、模板圖像多尺度色彩特征,進行光照補償權(quán)重計算,得到校正后的色彩特征;

51、光照干擾消除模塊:根據(jù)校正后的色彩特征、紙巾本色區(qū)域掩碼,完成印花色彩還原與本色區(qū)域校準以得到消除光照干擾的印花色彩圖像;

52、特征融合模塊:根據(jù)消除光照干擾的印花色彩圖像、預處理后的紙巾印花模板圖像、預處理后的生產(chǎn)線運行速度時序數(shù)據(jù),提取融合特征;

53、噴墨參數(shù)調(diào)整模塊:根據(jù)融合特征,計算初始噴墨參數(shù)調(diào)整值,再完成工藝約束正則化,得到噴墨參數(shù)調(diào)整值;

54、噴墨控制模塊:根據(jù)噴墨參數(shù)調(diào)整值,控制噴頭進行噴墨工作。

55、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:

56、(1)本發(fā)明解決了傳統(tǒng)方法在高速家用紙巾印花中因光照不均導致的印花顏色實時反饋控制效果不佳的難題,其核心思路為從數(shù)據(jù)采集預處理出發(fā),經(jīng)色彩特征校正、光照干擾消除、多維度特征融合,最終實現(xiàn)精準噴墨參數(shù)調(diào)整與噴頭控制;相較于依賴固定閾值的傳統(tǒng)檢測與固定參數(shù)控制方案,本發(fā)明可自適應(yīng)應(yīng)對車間光照波動,避免圖像色彩失真引發(fā)的檢測偏差,還原印花真實色彩特征;通過動態(tài)適配生產(chǎn)線速度變化與工藝約束,輸出的噴墨參數(shù)更貼合實際生產(chǎn)需求,有效杜絕批量顏色不一致、與模板顏色不一致的問題,實現(xiàn)了紙巾印花生產(chǎn)過程中的高質(zhì)量反饋控制,大幅提升了印花顏色均一性與產(chǎn)品合格率,為家用紙巾印花品質(zhì)保障提供了可靠支撐。

57、(2)針對家用紙巾高速印花時本色淺易受光照影響,導致色彩比對偏差、特征提取不準、噴墨參數(shù)失準的問題,本發(fā)明在技術(shù)特征上,先結(jié)合語義分割和光照篩選兩種方法,精準定位并優(yōu)化紙巾本色區(qū)域,分開本色與印花區(qū);再計算本色實際色彩與基準值的偏差,量化光照影響;最后用多尺度技術(shù)提取印花色彩特征,搭配批歸一化和前置編碼補償光照偏差、穩(wěn)定特征;技術(shù)效果上,雙重定位避免本色干擾,偏差量化讓光照補償更精準,后續(xù)處理使提取的特征抗干擾性強、反映印花真實色彩,徹底解決光照導致的特征失真問題,為后續(xù)噴墨參數(shù)調(diào)整提供可靠依據(jù),大幅提升高速印花的顏色一致性和產(chǎn)品合格率。

58、(3)針對家用紙巾高速印花中光照環(huán)境波動、高速生產(chǎn)導致的印花位置微小偏移,使原始色彩特征疊加光照干擾偏差與特征錯位偏差,直接用于噴墨參數(shù)調(diào)整易失真,引發(fā)色彩偏差、圖案錯位等質(zhì)量問題,本發(fā)明通過計算印花與模板圖像的多尺度色彩特征偏差,結(jié)合本色區(qū)域光照偏差計算光照補償權(quán)重以分離光照與真實色差特征,采用特征對齊函數(shù)校正特征錯位,有效剔除光照干擾,校正特征錯位,使色彩特征精準反映印花真實狀態(tài),提升噴墨參數(shù)調(diào)整精準性,降低次品率。

59、(4)針對生產(chǎn)線運行速度動態(tài)波動印花效果,且顏色偏差空間特征與速度時序特征作為異構(gòu)數(shù)據(jù)直接融合易失衡或失真的問題,本發(fā)明采用3×3與1×1卷積層組合處理色彩圖像以及空間注意力增強,得到反映空間色彩差異的特征;通過雙向門控循環(huán)單元提取速度時序特征并經(jīng)時間歸一化消除噪聲,再用多層感知機與sigmoid計算動態(tài)門控權(quán)重,結(jié)合哈達瑪積與逐元素加實現(xiàn)異構(gòu)特征自適應(yīng)融合,剔除無關(guān)干擾、穩(wěn)定表征速度規(guī)律、動態(tài)適配速度波動,使融合特征完整保留空間細節(jié)并響應(yīng)時序變化,為噴墨參數(shù)調(diào)整提供空間色彩與時序速度的全面依據(jù),打破現(xiàn)有技術(shù)局限,提升參數(shù)調(diào)整方案的可靠性與適配性。

60、(5)噴墨參數(shù)控制階段,針對家用紙巾高速印花中光照不均與高速聯(lián)動的雙重干擾,本發(fā)明先對融合特征進行殘差增強處理,結(jié)合多層感知機、層歸一化與注意力機制聚焦光照影響的關(guān)鍵色彩偏差區(qū)域,過濾干擾以確保特征真實準確;再基于增強特征計算初始噴墨參數(shù)調(diào)整值,引入速度門控權(quán)重動態(tài)響應(yīng)速度變化,同時通過工藝約束正則化結(jié)合墨量上限、噴頭步長等物理約束及速度優(yōu)化約束權(quán)重;最后通過速度適配與基準參數(shù)校準實現(xiàn)參數(shù)動態(tài)實時調(diào)整,降低因特征失真導致的參數(shù)錯誤率,確保參數(shù)符合理論要求與實際可執(zhí)行性,適配高速生產(chǎn)聯(lián)動需求,提升噴墨參數(shù)調(diào)整的精準性與穩(wěn)定性,最終解決高速生產(chǎn)中光照不均引發(fā)的批量印花顏色不一致問題。

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