《單紋理單色織物視覺檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求》編制說(shuō)明

《單紋理單色織物視覺檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求》編制說(shuō)明一、項(xiàng)目背景目前，我國(guó)紡織行業(yè)的數(shù)字化和自動(dòng)化工廠建設(shè)已受到廣泛關(guān)注和長(zhǎng)足發(fā)展。根據(jù)中國(guó)紡織工業(yè)企業(yè)管理協(xié)會(huì)的研究數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)紡織企業(yè)數(shù)在2018年達(dá)19511個(gè)，擁有織布機(jī)100萬(wàn)臺(tái)以上，且在五年內(nèi)，國(guó)內(nèi)新增織機(jī)40萬(wàn)臺(tái)?？椢镔|(zhì)量問題會(huì)使產(chǎn)品的價(jià)格降低45%～65%，然而目前紡織企業(yè)仍舊由人工進(jìn)行工藝和質(zhì)量的檢測(cè)，耗時(shí)耗力且效率低下，且在管理和生產(chǎn)中普遍依賴人力，存在用工的較大不穩(wěn)定性。基于AI+人工智能的視覺技術(shù)的信息采集是智能操控的“眼睛”，它專注于高精度工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的在線視覺檢測(cè)和機(jī)器視覺引導(dǎo)技術(shù)開發(fā)，為紡織行業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)、精準(zhǔn)定位與操作及生產(chǎn)工藝控制與決策提供可靠的海量數(shù)據(jù)，極大地促進(jìn)了傳統(tǒng)紡織企業(yè)向智能化工廠的轉(zhuǎn)型。AI視覺和紡織行業(yè)深度融合，能替代人工來(lái)回巡檢，避免操作失誤，釋放熟練工勞動(dòng)力，提升生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量水平，保障企業(yè)生產(chǎn)安全。重點(diǎn)打造紡織工業(yè)智能工廠“慧眼”系統(tǒng)，助力傳統(tǒng)生產(chǎn)中的“抽檢”至“百檢”的升級(jí)，如：（1）經(jīng)編機(jī)在線斷紗視覺檢測(cè)，以創(chuàng)新技術(shù)準(zhǔn)確檢測(cè)編織區(qū)，實(shí)現(xiàn)宏觀視場(chǎng)下微米級(jí)斷紗的精準(zhǔn)判斷。（2）研制智能“采布-學(xué)布-找布”體系，實(shí)現(xiàn)織物表面紋理和缺陷快速識(shí)別與分類，全程記錄每匹布卷的驗(yàn)布結(jié)果，數(shù)字化完整存儲(chǔ)從而具有完善的可追溯性，為上下游產(chǎn)業(yè)鏈提供有據(jù)可查的瑕疵檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，有效避免不必要的糾紛。同時(shí)構(gòu)建紡織大腦，對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、人工數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管控與分析，智能挖掘疵點(diǎn)、布匹、設(shè)備等多緯度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)與分析結(jié)果匯總到大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全流程數(shù)據(jù)永久存儲(chǔ)與智能化大數(shù)據(jù)分析，并據(jù)此進(jìn)一步分析生產(chǎn)相關(guān)要素的狀態(tài)及針對(duì)性提高產(chǎn)品質(zhì)量從而提高生產(chǎn)效益，實(shí)現(xiàn)紡織大數(shù)據(jù)向?qū)嶋H利益的轉(zhuǎn)化過(guò)程，真正賦能紡織產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)。AI視覺檢測(cè)不僅提高了檢測(cè)的精度和效率，還提升了產(chǎn)品的良品率和生產(chǎn)直通率，同時(shí)大幅度降低了人力成本。為紡織行業(yè)打破當(dāng)前發(fā)展困局提供了有效路徑和可行方案。此外，AI視覺技術(shù)還輔助生產(chǎn)過(guò)程的精準(zhǔn)作業(yè)，如通過(guò)精確的識(shí)別與定位放置，設(shè)備引導(dǎo)與校準(zhǔn)，操作流程的監(jiān)控，提高了作業(yè)的效率和操作的精度，從而提升整體的生產(chǎn)效率并降低了廢品率。簡(jiǎn)而言之，AI+制造的落地能進(jìn)一步增強(qiáng)生產(chǎn)的柔性和持續(xù)性增速，推動(dòng)智能生產(chǎn)的綠色發(fā)展。當(dāng)前，人工智能技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用表現(xiàn)出不同的準(zhǔn)確度水平。電子通信設(shè)備、家電制造、汽車制造、電力電氣等行業(yè)的應(yīng)用在AI視覺檢測(cè)方面的準(zhǔn)確度較高。盡管如此，AI在生產(chǎn)制造行業(yè)中仍面臨一些挑戰(zhàn)，目前市場(chǎng)上雖有眾多解決方案，但真正成熟的商用產(chǎn)品并不多見，而且多數(shù)為針對(duì)特定場(chǎng)景的專有方案，缺乏能夠跨行業(yè)通用的解決方案，這對(duì)AI在智能制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和長(zhǎng)期發(fā)展構(gòu)成了限制。為了克服這些挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步發(fā)展和完善AI的基礎(chǔ)共性技術(shù)、行業(yè)通用技術(shù)以及探索新技術(shù)。通過(guò)在多個(gè)維度進(jìn)行廣泛的試驗(yàn)和驗(yàn)證以及更多場(chǎng)景應(yīng)用的實(shí)踐，可以促進(jìn)AI產(chǎn)品和服務(wù)的產(chǎn)業(yè)化，加速其從概念到市場(chǎng)的轉(zhuǎn)化，并推動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用，提升AI技術(shù)的準(zhǔn)確度和實(shí)用性，為智能制造的持續(xù)進(jìn)步和平臺(tái)建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。二、工作簡(jiǎn)況（一）任務(wù)來(lái)源本標(biāo)準(zhǔn)由xx提出。本標(biāo)準(zhǔn)由xx歸口。本標(biāo)準(zhǔn)牽頭起草單位：本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：（二）主要工作過(guò)程2024年5月24日，召開第一次團(tuán)標(biāo)研討會(huì)，收集整理蕭山工業(yè)檢測(cè)前期研究情況和企業(yè)的智能檢測(cè)的相關(guān)項(xiàng)目。討論標(biāo)準(zhǔn)框架和主體內(nèi)容。2024年6月26日，召開第三次會(huì)議，基于前期準(zhǔn)備，結(jié)合企業(yè)智能檢測(cè)水平的實(shí)際項(xiàng)目情況，討論并完善團(tuán)標(biāo)相關(guān)的框架體系。能檢測(cè)碰到的問題、難點(diǎn)等，并收集、查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真研讀相關(guān)國(guó)家和行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)書籍、編碼文件，起草完成了《單紋理單色織物視覺檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求》草案。三、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容的依據(jù)（一）編制原則本標(biāo)準(zhǔn)的編制工作遵循“規(guī)范性、實(shí)用性、可擴(kuò)展性性”的原則，按照GB/T1.1-2020的要求和規(guī)定編寫。本標(biāo)準(zhǔn)是在不違背現(xiàn)行相關(guān)規(guī)定的前提下，參考了國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)章制度，結(jié)合紡織企業(yè)實(shí)際的AI視覺檢測(cè)的項(xiàng)目過(guò)程進(jìn)行編寫。2.實(shí)用性本標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)充分分析了紡織企業(yè)的AI視覺在線檢測(cè)系統(tǒng)的需求，為用戶、市場(chǎng)的規(guī)范化提供基礎(chǔ)，著力解決用戶、廠商實(shí)際應(yīng)用中的共同問題，引導(dǎo)用戶、廠商針對(duì)產(chǎn)品能力達(dá)成一致預(yù)期，在實(shí)際項(xiàng)目中可直接落地應(yīng)用。3.可擴(kuò)展性本標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮到標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)展性，可保證各廠商在使用時(shí)兼顧規(guī)范性的同時(shí)具備可擴(kuò)展能力。（二）編制依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》和《浙江省企業(yè)信息化促進(jìn)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》等有關(guān)規(guī)定的要求。（三）主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)分為范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、縮略語(yǔ)、基本架構(gòu)、功能要求、性能要求與測(cè)試方法8個(gè)部分。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了單一梭織坯布、工業(yè)紡織品以及無(wú)紡布產(chǎn)品表面質(zhì)量檢測(cè)及瑕疵自動(dòng)分類的分布式AI視覺2D圖像檢測(cè)平臺(tái)的架構(gòu)、功能要求、性能要求、測(cè)試方法等。本文件規(guī)定用于單紋理單色織物色差、缺陷及尺寸等的在線檢測(cè)系統(tǒng)的基本架構(gòu)、功能要求、性能要求及測(cè)試方法。2.規(guī)范性引用文件本部分列出了標(biāo)準(zhǔn)中引用其他文件的清單，包含《GB/T3978-2008標(biāo)準(zhǔn)照明體和幾何條件》、《GB/T5698-2001顏色術(shù)語(yǔ)》、《GB/T7921-2008均勻色空間和色差公式》、《JJG595-2002測(cè)色色差計(jì)檢定規(guī)程》。3.術(shù)語(yǔ)和定義本部分介紹了需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義，包含LAB顏色空間、標(biāo)準(zhǔn)光源、吞吐量、收斂時(shí)間、示值誤差、重復(fù)性、復(fù)現(xiàn)性、穩(wěn)定性。4.縮略語(yǔ)本部分給出了標(biāo)準(zhǔn)涉及的相關(guān)縮略語(yǔ)，包括DP、FNR、FPR、TNR、MCC、PPV、MIOU。5.基本架構(gòu)本部分給出了單紋單色織物的視覺檢測(cè)系統(tǒng)的組成，分別為產(chǎn)線配置、圖像采集、圖像檢測(cè)、產(chǎn)線運(yùn)維管理、后臺(tái)管理。6.功能要求本部分給出了單紋單色織物的視覺檢測(cè)系統(tǒng)各部分所實(shí)現(xiàn)功能的具體內(nèi)容和要求。7.性能要求本部分給出了單紋單色織物的視覺檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)性能要求和系統(tǒng)性能要求。8.測(cè)試方法本部分給出了單紋單色織物的視覺檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)檢測(cè)時(shí)間、精確度、特效度、誤檢率、漏檢率、統(tǒng)計(jì)樣本平衡下的缺陷檢測(cè)模型性能、標(biāo)注準(zhǔn)確性、吞吐率等的測(cè)試方法。（四）解決的主要問題人工智能的理論和方法正迅速發(fā)展成熟，預(yù)示著其在多種場(chǎng)景中的融合能力將顯著增強(qiáng)。在數(shù)字中國(guó)政策的推動(dòng)下，人工智能在各個(gè)產(chǎn)業(yè)和行業(yè)中的應(yīng)用將迎來(lái)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。隨著AI質(zhì)檢技術(shù)在各個(gè)行業(yè)檢測(cè)中的廣泛采納，檢測(cè)的精度和效率得到了顯著提高，為AI質(zhì)檢技術(shù)的大規(guī)模推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在化纖紡織領(lǐng)域，盡管面臨AI質(zhì)檢準(zhǔn)確率提升、技術(shù)開發(fā)適配、以及大規(guī)模推廣的難題，但深度學(xué)習(xí)技術(shù)的引入和應(yīng)用為解決這些問題提供了新的可能性。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推動(dòng)基于人工智能的視覺檢測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)和功能的優(yōu)化，將有助于引導(dǎo)制造企業(yè)探索新技術(shù)和新應(yīng)用場(chǎng)景，加速產(chǎn)業(yè)化研發(fā)，從而推動(dòng)人工智能技術(shù)在制造業(yè)中的快速而有效的推廣。四、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析目前參與編寫的單位中，已有較多化纖紡織行業(yè)的工業(yè)AI視覺檢測(cè)的產(chǎn)品應(yīng)用或研發(fā)，本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的內(nèi)容經(jīng)過(guò)與各大廠商的對(duì)接和溝通，已經(jīng)確認(rèn)可行。五、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利情況。六、產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應(yīng)用論證和預(yù)期達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果（一）產(chǎn)業(yè)化情況在過(guò)去幾年，紡織行業(yè)的視覺檢測(cè)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)化取得了顯著進(jìn)展。紡織行業(yè)視覺檢測(cè)平臺(tái)利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和人工智能算法，進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)與識(shí)別，廣泛應(yīng)用于紡織品的生產(chǎn)和質(zhì)量控制中。作為全球主要的紡織品生產(chǎn)國(guó)，企業(yè)對(duì)視覺檢測(cè)平臺(tái)的需求持續(xù)增長(zhǎng)。越來(lái)越多的紡織企業(yè)認(rèn)識(shí)到，這些平臺(tái)在提升生產(chǎn)效率、確保產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本方面的重要性。因此，紡織行業(yè)視覺檢測(cè)平臺(tái)的產(chǎn)業(yè)化呈現(xiàn)出以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：技術(shù)創(chuàng)新：科技企業(yè)在紡織行業(yè)視覺檢測(cè)領(lǐng)域進(jìn)行了大量研發(fā)，不斷推出新技術(shù)和產(chǎn)品?；谏疃葘W(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)的算法在紡織品檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用，使得系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別紡織品的缺陷和異常，提高了質(zhì)量控制的精準(zhǔn)度。應(yīng)用廣泛：紡織行業(yè)的視覺檢測(cè)平臺(tái)應(yīng)用非常廣泛，涉及到多個(gè)領(lǐng)域，例如紡織品生產(chǎn)、織物質(zhì)量檢測(cè)、染色過(guò)程監(jiān)控、操作過(guò)程合規(guī)等。它們不僅用于生產(chǎn)線上的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)，還在紡織品的物流和倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)中，進(jìn)行識(shí)別、分類和庫(kù)存管理等任務(wù)。政策支持：國(guó)家政策對(duì)紡織行業(yè)視覺檢測(cè)平臺(tái)的發(fā)展給予了積極支持，已經(jīng)出臺(tái)了一系列政策和措施，鼓勵(lì)企業(yè)增加研發(fā)投入，提升技術(shù)水平，以推動(dòng)紡織行業(yè)視覺檢測(cè)平臺(tái)的廣泛應(yīng)用和技術(shù)進(jìn)步。因此，為了推動(dòng)人工智能和機(jī)器視覺技術(shù)在我國(guó)紡織智能制造中的應(yīng)用，建立基于人工智能的視覺檢測(cè)平臺(tái)通用技術(shù)規(guī)范顯得尤為重要。這將有助于確保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一致性，提高系統(tǒng)的兼容性和可靠性，從而促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)（二）推廣應(yīng)用論證在紡織行業(yè)中，視覺檢測(cè)平臺(tái)的發(fā)展取得了顯著的進(jìn)展。隨著技術(shù)的不斷演進(jìn)和應(yīng)用范圍的拓展，機(jī)器視覺在紡織自動(dòng)化中的作用變得越來(lái)越關(guān)鍵。首先，紡織行業(yè)的視覺檢測(cè)技術(shù)研發(fā)水平持續(xù)提升。近年來(lái)，科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在紡織機(jī)器視覺領(lǐng)域投入了大量資源，并取得了一系列重要突破。例如，深度學(xué)習(xí)和人工智能的迅速發(fā)展為紡織機(jī)器視覺技術(shù)的進(jìn)步提供了強(qiáng)大的支持。同時(shí)，近年來(lái)，在硬件技術(shù)、算法優(yōu)化和數(shù)據(jù)處理等方面也取得了很大進(jìn)展，顯著提高了視覺檢測(cè)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。其次，視覺檢測(cè)平臺(tái)在紡織生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。機(jī)器視覺技術(shù)在紡織行業(yè)的應(yīng)用涵蓋了多個(gè)環(huán)節(jié)，例如織物質(zhì)量檢測(cè)、紡織品瑕疵識(shí)別、生產(chǎn)線自動(dòng)化控制等。在紡織制造中，機(jī)器視覺可以提高產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)的精度，優(yōu)化織物的生產(chǎn)過(guò)程，并提升生產(chǎn)效率。在物流和倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)，機(jī)器視覺技術(shù)可以用于紡織品的分類、庫(kù)存管理和運(yùn)輸路徑規(guī)劃，提高物流效率和準(zhǔn)確性。此外，國(guó)家政策對(duì)機(jī)器視覺技術(shù)的支持力度不斷增強(qiáng)。2021年12月，印發(fā)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，并出臺(tái)了一系列政策和措施，鼓勵(lì)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。政府的支持為紡織行業(yè)的視覺檢測(cè)企業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境和政策保障，促進(jìn)了機(jī)器視覺技術(shù)在紡織行業(yè)中的快速推廣和應(yīng)用。以中國(guó)電信和帝凱工業(yè)布合作的驗(yàn)布平臺(tái)為例，AI驗(yàn)布系統(tǒng)通過(guò)快速拍照，運(yùn)用工業(yè)AI質(zhì)檢算法，能實(shí)時(shí)對(duì)織物的表面疵點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別，為企業(yè)提供高效、精確的布料瑕疵檢測(cè)服務(wù)，降低人工檢測(cè)的成本和錯(cuò)誤率。（三）預(yù)期達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果紡織行業(yè)的視覺檢測(cè)平臺(tái)技術(shù)在未來(lái)預(yù)計(jì)將帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。以下是幾個(gè)方面的預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)效率的提升：紡織行業(yè)的視覺檢測(cè)平臺(tái)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和智能化，從而顯著提高生產(chǎn)效率。自動(dòng)化的紡織品質(zhì)量檢測(cè)和控制可以減少人工錯(cuò)誤和生產(chǎn)線停機(jī)時(shí)間，提升生產(chǎn)線的穩(wěn)定性與效率。此外，機(jī)器視覺技術(shù)還可以用于自動(dòng)化的織物分選、成品包裝等環(huán)節(jié)，進(jìn)一步提高整體生產(chǎn)效率。質(zhì)量管理的改善：視覺檢測(cè)平臺(tái)技術(shù)能夠精確地檢測(cè)和識(shí)別紡織品的缺陷，提升質(zhì)量管理水平。通過(guò)快速而準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題，可以及時(shí)采取修復(fù)或淘汰措施，避免次品流入市場(chǎng)，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和品牌信譽(yù)。成本的降低：視覺檢測(cè)平臺(tái)技術(shù)能夠替代人工完成繁瑣的視覺檢測(cè)和識(shí)別任務(wù)，降低人力成本。相比人工操作，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以以更高的速度和準(zhǔn)確性進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)能夠24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，減少了人力資源需求及相關(guān)培訓(xùn)成本。錯(cuò)誤率的降低：紡織行業(yè)的視覺檢測(cè)平臺(tái)技術(shù)具備高度的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，可以大幅度降低人為錯(cuò)誤的發(fā)生率。通過(guò)自動(dòng)化的視覺檢測(cè)和識(shí)別，可以避免人工操作中的疏忽和錯(cuò)誤，提高生產(chǎn)過(guò)程的可靠性和一致性。數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化：視覺檢測(cè)平臺(tái)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)收集和分析大量的視覺數(shù)據(jù)，為企業(yè)提供寶貴的信息和洞察。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的深入分析，企業(yè)可以發(fā)現(xiàn)潛在問題和改進(jìn)空間，從而優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。綜