CN1240325C - 提高烟草图像质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高图像质量的方法。在检测区域的上、下方对称设置一组角度可调的物料照明光源(1)，光源的前面垂直于输送机传输方向设置条状透光窗(2)，在透光窗(2)的两侧分别设置遮光板(3)，物料照明光源(1)为高亮度白色LED光源，其后设置柱面聚光镜(7)。LED光源光谱特性与烟草的漫反射特性相匹配，有利于CCD摄像机红、绿、蓝三色信号的均衡，提高了烟草图像质量。
Description
技术领域
本发明属于物流装备技术领域，具体涉及一种用于烟草输送过程中，利用杂质与烟草之间色差剔除杂质的提高烟草图像质量的方法。
背景技术
随着计算机技术、光学技术、光电技术和微电子技术的飞速发展，基于图像特征信息的物料分类或目标辨识技术已经在军事、交通、监控、工业检测、农产品分级及杂质剔除等方面得到了越来越广泛的应用。通常一个典型的图像识别系统包括光源、光学系统、摄像机、图像采集与数字化系统、图像处理系统等几个部分。在图像识别系统中，所获取图像质量的优劣是整个系统成败的基础和关键所在。对图像质量造成影响的因素很多，有光源光照强度、光源光波波长范围、背景颜色和亮度、摄像机镜头光学性能、摄像机光电元件分辨精度和性能等。在目前很多图像系统中，为了得到较高质量的图像，使用的方法主要是采用(光照均匀性、稳定性、显色性、光照强度、使用寿命等方面)更好的光源，采用性能更佳的摄像机和与之相匹配的镜头。还有是在图像处理过程中，借助于计算机硬件及软件技术，进行诸如滤波、傅立叶变换等，去除图像中噪声干扰。为此，本发明人经过潜心研究，研制开发了一种通过改变光源的基本特性，提高图像质量的方法，以利于通过杂质与烟草之间的颜色反差剔除杂质。试验证明，应用效果良好。
发明创造内容
1、要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种简便实用，实施成本低廉，基于剔除烟草中杂质的需要而有效地改善物料输送过程中烟草图像质量的方法。
2、技术方案
本发明的目的是这样实现的：在检测区域的上、下方对称设置一组角度可调的物料照明光源，光源的前面垂直于输送机传输方向设置条状透光窗，在透光窗的两侧分别设置遮光板，透光窗后部中心纵向设置背景条，背景条后部设置背景光源，其外部设置光源罩；物料照明光源为高亮度白色LED光源，其后设置柱面聚光镜。
3、有益效果
由于本发明采用了高亮度白色LED物料照明光源，光线的方向性好，光谱范围宽，亮度可调，其光谱特性与烟草的漫反射特性相匹配，有利于CCD摄像机红、绿、蓝三色信号的均衡；同时配合光源角度调整和光线聚焦效果、背景照明效果、遮光效果的改善，从而达到提高烟草图像质量的目的，有利于烟草与杂质的区分及杂质剔除。
附图说明
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不限于附图所示。
图1为本发明LED光源工作状态示意图；
图2为一组LED光源配置结构示意图；
图3为本发明使用的LED光源的光谱特性图；
图4为烟草漫反射光谱特征曲线图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明提高图像质量的方法，在检测区域的上、下方对称设置一组角度可调的物料照明光源1，光源的前面垂直于输送机传输方向设置条状透光窗2，在透光窗2的两侧分别设置遮光板3，透光窗2后部中心纵向设置背景条4，背景条后部设置背景光源5，其外部设置光源罩6；
物料照明光源1为高亮度白色LED光源，其后设置柱面聚光镜7。
物料通过高速皮带机输送，通过线阵CCD摄像机8的扫描线，图像被摄取。
图3、图4分别示出了高亮度白色LED光源的光谱特性与烟草的漫反射光谱特性，两者正好相互匹配。利用LED光源对烟草物料进行照明，有利于使CCD摄像机接收到红、绿、蓝三色信号均衡，从而改善图像的质量。
本发明的工作原理：
由于烟草的漫反射率随着照明光波波长的增大而明显增强，即烟草的吸收光谱更多地分布于蓝光波段，而高亮度白光LED光源的蓝色分量很大，其光谱特性与烟草的光谱特性相匹配。将高亮度白光LED光源用作烟草异物剔除系统图像子系统的照明光源，能使烟叶的颜色更清楚更真实地显现出来，同时配合调整物料照明光源LED光源的角度，并适当调整上下透光窗两侧遮光板的位置，使物料照明光源的光线不会照亮上下摄像机的背景条，而只照亮物料的检测区域，便于线阵CCD摄像机准确地获取物料的红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色的数字分量，为后续的异物识别提供可靠的依据。
本发明的特点：
1、LED光源亮度高，可调且稳定性好；
2、方向性好，图像三色均衡，有利于缩短暴光时间，提高图像质量；
3、可在频闪模式下工作，可提高发光强度2-4倍，并成倍延长使用寿命；这样可以减少光源数量，降低使用成本；
4、有利于提高异物剔除系统的工作可靠性和工作效率。
Claims (2)
1、一种提高图像质量的方法，其特征是：在检测区域的上、下方对称设置一组角度可调的物料照明光源(1)，光源的前面垂直于输送机传输方向设置条状透光窗(2)，在透光窗(2)的两侧分别设置遮光板(3)，透光窗(2)后部中心纵向设置背景条(4)，背景条后部设置背景光源(5)，其外部设置光源罩(6)。
2、如权利要求1所述的提高图像质量的方法，其特征是：物料照明光源(1)为高亮度白色LED光源，其后设置柱面聚光镜(7)。
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