CN105887251A - 一种ccd电子成像异性纤维分离系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CCD电子成像异性纤维分离系统，包括皮棉清理机、CCD图像采集系统、总皮棉管道，其特征在于，皮棉清理机的进棉口连接有皮棉进口管道，皮棉清理机的出棉口通过皮棉出口管道连接CCD图像采集系统，CCD图像采集系统设有扁平透明的玻璃检测管道时，玻璃检测管道两侧各安装有一高分辨率工艺摄相机；CCD图像采集系统下方出口通过管道于总皮棉管道连接。棉花的异性纤维进行高效精确自动去除。

Description

一种CCD电子成像异性纤维分离系统

技术领域

本发明属于棉花生产技术领域，具体涉及CCD电子成像异性纤维分离系统。

背景技术

棉花中的异性纤维俗称“三丝”，是指混入原棉中的对棉花及其制品质量有严重影响的非棉纤维和有色纤维，如化纤、麻丝、塑料膜、塑料丝、线绳、布块、纸片及人、狗、鼠、鸡、鸭等动物毛发羽绒类等。国产棉花异性纤维现象比较普遍，原因在于我国棉花大部分是人工采摘，棉农挑拣异性纤维意识差，导致棉花中不同程度的含有异性纤维，此外，我国棉花加工产业整体技术水平低、劳动强度大、自动化和信息化程度低等状况，直接制约着棉花加工产业的健康发展，严重影响着我国棉花产业国际竞争力的提升。目前，新疆大多数棉花加工企业仍普遍采用传统的加工工艺和主体设备，受棉花种植密度和采摘技术的影响，新疆棉花中异性纤维的掺入量相比较多，这势必会造成在棉花加工过程中处理异性纤维的负荷增大，进而导致成品棉中异性纤维含量不能得到突破性下降。在现阶段棉花加工工艺技术和设备条件下，进一步去除棉花中的异性纤维已成为制约新疆棉花品质提升的一个重要瓶颈因素。在解决棉花异性纤维问题方面，国内棉花加工企业目前处于去除异性纤维的瓶颈时期，常规方法已无法降低棉花异性纤维含量。

而集成光、机、电、自控、计算机、机器视觉及图像处理等技术的在线式全自动异性纤维分捡机克服了人工筛选的不足，是有效解决“三丝危机”的利器。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种CCD电子成像异性纤维分离系统，达到有力去除棉花中异性纤维的目的，棉花的异性纤维进行精确高效自动去除。该异性纤维精确分离系统全部采用计算机软件自动识别，对皮棉中的异性纤维可进行24小时可靠稳定控制。

先利用高清晰度、高速摄像镜头拍摄标准的皮棉图像，在此基础上设定皮棉加工的相关指数，形成电子标准体系；之后根据摄像头拍摄的皮棉检测图像，通过CCD线性传感器将每一个像素的光量变化转换成电子信号，使其在电子环境下进行高速对比识别，对比之后只要发现被检测图像与标准图像有不同之处，检测系统就会认定该图像的产品为不合格品，经准确辨识并对皮棉中异性纤维进行定位后，系统将自动通过开松装置进行精确抓取。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种CCD电子成像异性纤维分离系统，包括皮棉清理机、CCD图像采集系统、总皮棉管道，其特征在于，皮棉清理机的进棉口连接有皮棉进口管道，皮棉清理机的出棉口通过皮棉出口管道连接CCD图像采集系统，CCD图像采集系统设有扁平透明的玻璃检测管道时，玻璃检测管道两侧各安装有一高分辨率工艺摄像机；CCD图像采集系统下方出口通过管道于总皮棉管道连接。

进一步，工艺摄像机为采用4K棱镜分光彩色相机，安装配备多个成像传感器。精确捕捉异性纤维在不同光谱下的异纤特征，高行频线扫描成像保证检测速度，不影响产量。棱镜分光多光谱成像技术，配备多个成像传感器采集不同光谱下的异纤特征；

进一步，CCD图像采集系统的计算机连接控制剔除系统。集成大容量气瓶保证踢废系统的动力供应，能自动测算棉流速度，并实时校准剔除系统。

进一步，总皮棉管道通过高压气流喷嘴，将异性纤维喷出并由外接风力将其回收。

计算机为采用总线PCI-Express技术的计算机，其处理器为双至强高性能CPU，主板为INTEL服务器级主板，内置有高速处理硬件卡，集成数据前处理功能，减轻主机符合且提高检测速度，硬件状态自动诊断和恢复功能。机器视觉算法

与现有技术相比较，本发明具有如下的有益效果：

本发明是全自动非接触式精密检测光电一体设备，集成了摄像机、计算机、灯管、变频器等精密的电子元件。采用CCD电子成像分拣技术，对轧花后皮棉中的异性纤维进行全自动识别和精确抓取，节约人力成本，使棉花中的毛发丝、青灰丝、弱荧光白色尼龙线等人工难处理的异性纤维得到进一步有效去除。采用高性能光源，光照衰减时不影响检测，方便设备维护。摄像机精确捕捉异性纤维在不同光谱下的特征，高行频线扫描成像保证检测速度，不影响产量。

附图说明

图1为本发明棉花异性纤维挑拣工艺的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种CCD电子成像异性纤维分离系统，包括皮棉清理机1、CCD图像采集系统2、总皮棉管道3，3皮棉清理机1的进棉口连接有皮棉进口管道11，皮棉清理机1的出棉口通过皮棉出口管道12连接CCD图像采集系统2，CCD图像采集系统2设有扁平透明的玻璃检测管道时，玻璃检测管道两侧各安装有一高分辨率工艺摄像机；CCD图像采集系统下方出口通过管道于总皮棉管道2连接。总皮棉管道通过高压气流喷嘴，将异性纤维喷出并由外接风力将其回收。

上述工艺摄像机为采用4K棱镜分光彩色相机，安装配备多个成像传感器。精确捕捉异性纤维在不同光谱下的异纤特征，高行频线扫描成像保证检测速度，不影响产量。棱镜分光多光谱成像技术，配备多个成像传感器采集不同光谱下的异纤特征；

上述CCD图像采集系统的计算机连接控制剔除系统。集成大容量气瓶保证踢废系统的动力供应，能自动测算棉流速度，并实时校准剔除系统。计算机为采用总线PCI-Express技术的计算机，其处理器为双至强高性能CPU，主板为INTEL服务器级主板，内置有高速处理硬件卡，集成数据前处理功能，减轻主机符合且提高检测速度，硬件状态自动诊断和恢复功能。计算机内置高速处理卡采用机器视觉算法进行图像预处理结合算法软件进行图像后处理；

原棉在开松机开松后进入异性纤维机，通过检测区域进行图像数据的采集。经过短暂而快速的运算后，计算机控制剔除系统喷出高压空气将异性纤维喷出，吸棉风机将异纤吸入废棉袋等待人工取走。

以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种CCD电子成像异性纤维分离系统，包括皮棉清理机、CCD图像采集系统、总皮棉管道，其特征在于，皮棉清理机的进棉口连接有皮棉进口管道，皮棉清理机的出棉口通过皮棉出口管道连接CCD图像采集系统，CCD图像采集系统设有扁平透明的玻璃检测管道时，玻璃检测管道两侧各安装有一高分辨率工艺摄像机；CCD图像采集系统下方出口通过管道于总皮棉管道连接。

2.如权利要求1所述CCD电子成像异性纤维分离系统，其特征在于：工艺摄像机为采用4K棱镜分光彩色相机，安装配备多个成像传感器。

3.如权利要求1所述CCD电子成像异性纤维分离系统，其特征在于：CCD图像采集系统的计算机连接控制剔除系统。

4.如权利要求1所述CCD电子成像异性纤维分离系统，其特征在于：总皮棉管道通过高压气流喷嘴，将异性纤维喷出并由外接风力将其回收。