CN108827965A - 一种采棉加工过程图像信息识别仪器 - Google Patents

Abstract

本发明属于农机仪器技术领域，一种采棉加工过程图像信息识别仪器，包括装置主体、反射镜、显示屏、进光口、底部活动轮、高速CCD彩色摄像头、风速传感器、超声波传感器，作为改进：装置主体的后端表面嵌入有高速CCD彩色摄像头，风速传感器通过电连接于装置主体的左端表面，超声波传感器通过电连接于反射镜的下端，装置主体的上表面嵌入有凹槽，凹槽的内表面通过键槽活动连接有调节旋钮；反射镜嵌入于装置主体的左端表面，显示屏镶嵌于装置主体的前端表面，进光口均匀分布于装置主体的前端表面，装置主体的下端表面活动连接有底部活动轮；通过设有底部活动轮，使用者可以根据实际使用需要，对该识别装置的位置进行灵活自由移动与固定。

Description

一种采棉加工过程图像信息识别仪器

技术领域

本发明属于农机仪器技术领域，特别是一种采棉加工过程图像信息识别仪 器。

背景技术

棉花中的异性纤维是指在原棉生产、加工和流通过程中混入棉花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，对于棉花异性纤维的处理，国内外统一采用两种方法，视觉检测法和微波检测法。法德国和瑞士在棉花异性纤维剔除方面是处于前沿，例如德国特吕茨勒公司的 SCFO 异性纤维检测及分离装置。国内也进行了大量研究工作，得到了一系列剔除棉花异性纤维的设备。如中国台湾的明正机械工业有限公司的 DG 一200OA 异纤检出设备。但以上系统设备，无论是国外还是国内的现有的异性纤维在线清理设备普遍存在价格昂贵、清理效果差，且这些系统仅仅局限于剔除异性纤维，没有对异性纤维进行分类识别，无法满足我国棉纺织企业异性纤维在线剔除的应用需求，没能够对整个棉花行业起到生产指导作用。现有技术公开申请号为CN201611190931.8的一种双工位式机采棉加工过程图像信息在线采集装置，但是，现有技术由于无法根据实际使用需要，对该识别装置的位置进行灵活自由移动与固定，可能导致棉花异性纤维信息采集与识别不完整，实用性能不足。

因此，通过棉花异性纤维的互信息识别法，可以有效的降低异性纤维的危害。同时将棉花异性纤维的互信息识别法应用到棉花异性纤维的检测和种类识别中，可提高异性纤维检测的技术水平和生产效率，可有效克服传统的异性纤维检测周期长、时效性差、效率低、准确性差、劳动强度高等缺点，对实现农产品检测的自动化和智能化有重要意义，有利于提高棉花质量，促进我国棉花产业和棉纺织工业的发展。

现有技术公开申请号为CN201611190931.8的一种双工位式机采棉加工过程图像信息在线采集装置，包括棉样在线获取部件、双工位式光学玻璃板和双工位式图像采集部件，棉样在线获取部件设置于采棉加工的输棉管道中，将棉样压置于双工位式光学玻璃板上，使设置于双工位式光学玻璃板另一侧的双工位式图像采集部件采集棉样信息；棉样在线获取部件，包括伺服电机、棉样压板和采样槽，所述棉样压板设置于采样槽内，电机的输出轴连接棉样压板一端，电机带动棉样压板沿其连接端旋转，压取输棉管道的棉样。本发明提高了棉样图像的获取效率，增大了对输棉管道中棉花信息的了解，减少了单台设备的加工制造成本，具有快速、准确、实时、采样准确的特点，有利于实时掌握机采棉加工工艺参数。但是，现有技术由于无法根据实际使用需要，对该识别装置的位置进行灵活自由移动与固定，可能导致棉花异性纤维信息采集与识别不完整，实用性能不足。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种采棉加工过程图像信息识 别仪器，以解决现有技术由于无法根据实际使用需要，对该识别装置的位置进行灵活自由 移动与固定，可能导致棉花异性纤维信息采集与识别不完整，实用性能不足的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种采棉加工过程图像信息识别仪器，包括装置主体、反射镜、显示屏、进光口、底 部活动轮、高速CCD彩色摄像头、风速传感器、超声波传感器，作为改进：所述装置主体的后 端表面嵌入有高速CCD彩色摄像头，所述风速传感器通过电连接于装置主体的左端表面，所述超声波传感器通过电连接于反射镜的下端，所述装置主体的上表面嵌入有凹槽，所述凹槽的内表面通过键槽活动连接有调节旋钮；所述反射镜嵌入于装置主体的左端表面，所述显示屏镶嵌于装置主体的前端表面，所述进光口均匀分布于装置主体的前端表面，所述装置主体的下端表面活动连接有底部活动轮。

本发明的有益效果：

1、通过设有底部活动轮，使用者可以根据实际使用需要，对该识别装置的位置进 行灵活自由移动与固定，避免棉花异性纤维信息采集与识别不完整的现象，有效提高了设 备的实用性能。

2、本发明提高了棉样图像的获取效率，增大了对输棉管道中棉花信息的了解，减少了单台设备的加工制造成本，具有快速、准确、实时、采样准确的特点，有利于实时掌握机采棉加工工艺参数。

3、采用这种识别方法，可以通过采用固定的图像背景进行特征提取，以便在后面的图像识别中，提高识别的速度和精度；在进行图形增强时得到高对比度的图像，从而使后面的图像提取变得容易，且结果精确；通过与运算提取出每个背景图像共有的特征，可以精确识别出对于特征明显的头发、有色丙纶丝和塑料片；对识别后的整张棉花异性纤维图像进行互信息识别，收敛识别目标，可以得到完整、准确的异纤图像，提高识别工作的准确度。

附图说明

图1为本发明一种采棉加工过程图像信息识别仪器的结构示意图。

图 2 是本发明对棉花异性纤维互信息识别方法流程图。

具体实施方式

图1中：装置主体-1、反射镜-2、显示屏-3、进光口-4、底部活动轮-5、高速CCD彩色摄像头-6、风速传感器-7、超声波传感器-8、凹槽-10、调节旋钮-11。

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面 结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1，本发明提供一种采棉加工过程图像信息识别仪器新型计算机信 息处理装置的方案：一种采棉加工过程图像信息识别仪器，包括装置主体1、反射镜2、显示 屏3、进光口4、底部活动轮5、高速CCD彩色摄像头6、风速传感器7、超声波传感器8，作为改 进：所述装置主体1的后端表面嵌入有高速CCD彩色摄像头6，所述风速传感器7通过电连接 于装置主体1的左端表面，所述超声波传感器8通过电连接于反射镜2的下端，所述装置主体 1的上表面嵌入有凹槽10，所述凹槽10的内表面通过键槽活动连接有调节旋钮11；

所述反射镜2嵌入于装置主体1的左端表面，所述显示屏3镶嵌于装置主体1的前端 表面，所述进光口4均匀分布于装置主体1的前端表面，所述装置主体1的下端表面活动连接有底部活动轮5。

所述凹槽10与调节旋钮11的形状皆为圆形，所述风速传感器7与超声波传感器8的形状皆为正六边形，它们的边长为2.5-3.5cm，所述显示屏3是对角线长度为7英寸的矩形，所述反射镜2的形状为矩形，它的数量为1-2个。

本专利所说的底部活动轮采用万向轮，操作方便。

使用时，首先检查各部分是否稳固连接，确认设备完好之后，将设备放置在合适的位置，将设备的底部活动轮进行固定，开启设备的高速CCD彩色摄像头，之后该设备即可开始正常工作。

图2中，对棉花异性纤维互信息识别方法流程，从开始启动到最后显示，中间一共包括 6 部分：

①得到异纤固定扫描背景；

②对图像进行预处理；

③对杂质（头发、有色丙纶丝和塑料片等等杂质）进行精确识别；

④对未识别出的异纤进行整张信息提取；

⑤对提取后的整张异纤进行识别；

⑥对识别后的整张棉花异性纤维图像进行与运算互信息处理。

所述棉花异性纤维互信息识别法是利用计算机对采集的图像进行处理，首先提高识别的速度和准确度，最终得到完整、准确的异性纤维固定扫描背景，为进行特征提取、目标识别和互信息处理提供基础数据。

总体的技术方案是：

读入棉花异性纤维图像，通过对所读入图像的面积、类别等进行统计，通过与运算 提取出每个背景图像共有的特征，以便在后面的图像识别中，采用固定的图像背景进行特 征提取；在提取出棉花异性纤维固定扫描背景的基础上，对图像进行预处理，以提高棉花异性纤维图像的对比度；对于特征明显和易于识别的头发、有色丙纶丝和塑料片在不变矩、宽度和半径进行精确识别；对于没有明显识别出的头发、有色丙纶丝和塑料片与所有的棉花异性纤维在颜色、面积和长度上进行整张信息提取；对于提取出的整张棉花异性纤维进行识别；对识别后的整张棉花异性纤维图像进行与信息识别，收敛识别目标，最终完成识别工作。

1、得到异纤固定扫描背景：

所述的得到异纤固定扫描背景，主要是对所读入的棉花异性纤维图像，得到各面 积和类别，然后在面积和类别上进行分类统计。通过与运算提取出每个背景图像共有的特 征，从而得到异纤固定扫描背景。这就使后面的图像识别中，可以采用固定的图像背景进行 特征提取，提高了图像提取的速度和准确度。

2、对图像进行预处理：

所述的对图像预处理，主要是对采集的原始棉花异性纤维图像进行处理，得到采 本发明的装置主体-1、反射镜-2、显示屏-3、进光口-4、底部活动轮-5、高速CCD彩色摄 像头-6、风速传感器-7、超声波传感器-8、凹槽-10、调节旋钮-11，部件均为通用标准件或本 领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常 规实验方法获知，本发明解决的问题是现有技术由于无法根据实际使用需要，对该识 别装置的位置进行灵活自由移动与固定，可能导致棉花异性纤维信息采集与识别不完整， 实用性能不足，本发明通过上述部件的互相组合，通过设有底部活动轮，使用者可以根 据实际使用需要，对该识别装置的位置进行灵活自由移动与固定，避免棉花异性纤维信息 采集与识别不完整的现象，有效提高了设备的实用性能。

本发明的实施例1中，所述风速传感器与超声波传感器的边长为2.5cm，所述 反射镜的数量为1个。

本发明的实施例2中，所述风速传感器与超声波传感器的边长为3.5cm，所述 反射镜的数量为2个。

综上所述，当本发明的风速传感器与超声波传感器的边长采用3.5cm，反射镜 的数量采用2个时，本发明的灵敏度和信息完整度皆达到最佳状态。

Claims (1)

1.一种采棉加工过程图像信息识别仪器，包括装置主体（1）、反射镜（2）、显示屏（3）、进光口（4）、底部活动轮（5）、高速CCD彩色摄像头（6）、风速传感器（7）、超声波传感器（8），其特征是：所述装置主体（1）的后端表面嵌入有高速CCD彩色摄像头（6），所述风速传感器（7）通过电连接于装置主体（1）的左端表面，所述超声波传感器（8）通过电连接于反射镜（2）的下端，所述装置主体（1）的上表面嵌入有凹槽（10），所述凹槽（10）的内表面通过键槽活动连接有调节旋钮（11）；所述反射镜（2）嵌入于装置主体（1）的左端表面，所述显示屏（3）镶嵌于装置主体（1）的前端表面，所述进光口（4）均匀分布于装置主体（1）的前端表面，所述装置主体（1）的下端表面活动连接有底部活动轮（5）。