CN204422432U - 棉花疵点检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种棉花疵点检测系统，包括检测箱，所述检测箱上端设有图像采集单元，检测箱中部设有照明单元，检测箱下部设有样品台，样品台上方设有光照探测单元；所述图像采集单元、光照探测单元通过数据传输线与终端处理单元相连接，终端处理单元与照明单元、显示单元相连接。本实用新型通过光照探测单元检测样品台的光照强度，并将光照强度传送至终端处理单元，终端处理单元根据光照强度自动调节照明单元的亮度，实现待测棉花光照自动调节，获得最优清晰度的棉样采集图像，终端处理单元对采集图像进行处理，确定皮棉中含有的破籽、籽屑和僵棉的多少，达到快速准确地完成对皮棉中疵点含量检测的目的。

Description

棉花疵点检测系统

技术领域

本实用新型涉及棉花检测的技术领域，具体涉及一种棉花疵点检测系统。

背景技术

皮棉疵点是指带纤维的杂质和妨碍纺织的纤维两大类。根据GB1103-2007《棉花细绒棉》标准的规定，疵点包括：破籽、不孕籽、索丝、软籽表皮、僵片、带纤维籽屑及棉结7种。由于疵点在纺织过程中难以排出，残留的杂质疵点包卷在纱条中或附着在纱线表面，其后果是造成条干恶化，成纱棉结、杂质增多，纱绒毛羽增加。用带纤维籽屑数量大的纱线造成的胚布其表面表现出大量的棉结、杂质，染色后布面将显现不孕色点、毛粒，手感僵硬粗糙，从而影响棉纺织业的发展，给国民经济带来了严重的损失。因此，皮棉疵点含量的快速检测对于原棉质量等级判定至关重要。

目前国内大多数企业普遍采用目光检测法进行疵点的识别。目光检测法的测试准确性往往受人为因素的影响，而且对于细小的疵点，检测结果的误检率和漏检率比较高，而且费工费时。随着计算机技术及光电检测技术的发展，出现了各种皮棉疵点自动检测剔除方法。应用可见光机器视觉、红外波段光谱图像和断层X光摄影等检测技术，采用数字图像处理和化学计量学分析方法，识别分类原棉杂质。在图像处理技术中皮棉疵点图像准确分割至关重要。李美玲等人提出了一种将最大类间方差法与线性回归相结合的棉网图像结杂分割方法，能够实现结杂的识别；李国辉等人基于不规则成像机器视觉系统，提出了一种棉花白色异性纤维检测的图像分割方法。上述两种棉花疵点检测技术都是对于单一疵点或者部分特征相近疵点检测，同时没有考虑光照变化的影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种棉花疵点检测系统，其自动控制光源的驱动，实现待测棉花光照自动调节，获得最优清晰度棉样采集图像，对皮棉中含有的破籽、籽屑和僵棉进行检测，从而实现皮面的质量进行实时、快速、准确的评估。

本实用新型的技术方案是：一种棉花疵点检测系统，包括检测箱，所述检测箱上端设有图像采集单元，检测箱中部设有照明单元，检测箱下部设有样品台，样品台上方设有光照探测单元；所述图像采集单元、光照探测单元通过数据传输线与终端处理单元相连接，终端处理单元与照明单元、显示单元相连接。

所述光照探测单元是光照传感器，光照探测单元位于样品台的一侧。

所述照明单元位于检测箱中部的两侧。

所述照明单元与电源相连接，照明单元的亮度是可调节。

所述图像采集单元为工业彩色相机。

本实用新型通过光照探测单元检测样品台的光照强度，并将光照强度传送至终端处理单元，终端处理单元根据光照强度自动调节照明单元的亮度，实现待测棉花光照自动调节，获得最优清晰度的棉样采集图像，终端处理单元对采集图像进行处理，确定皮棉中含有的破籽、籽屑和僵棉的多少，达到快速准确地完成对皮棉中疵点含量检测的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的原理图。

图3为本实用新型棉花疵点检测的流程图。

具体实施方式

下面通过附图说明和实施例具体说明一下本实用新型。

一种棉花疵点检测系统，包括检测箱10，检测箱10上端设有图像采集单元1，图像采集单元1可以为工业彩色相机，前方设有镜头3，其可以采集RGB三个通道的图像。图像采集单元1通过数据传输线7与终端处理单元8相连接。检测箱10下部设有样品台5，样品台5上可以放置棉花样品4。样品台5上设有玻璃板，用于压紧棉花样品4。样品台5上方设有光照探测单元6，光照探测单元6位于样品台5的一侧，光照探测单元6由光照传感器TSL2550组成，光照探测单元6通过数据传输线7与终端处理单元8相连接。光照探测单元6距离测试样品斜45度，高度5cm，以不影响图像采集单元1采集图像为准。检测箱10中部设有照明单元2，照明单元2与电源相连接。照明单元2位于检测箱10的两侧，可以从两侧对棉花样品4进行照亮，保证了棉花样品4的光亮强度。照明单元2的亮度是可调节的。不同棉花疵点对应的最佳图像清晰度不同，其中僵棉最佳光照度为776.9lx，图像清晰度为；破籽疵点最佳光照为759.8lx，图像清晰度为；籽屑疵点最佳光照为583.2lx，图像清晰度为。光照探测单元6探测到光照度值传送到终端处理单元8经过比较分析发出调控信号自动调节照明单元2，针对不同棉花疵点选择不同的照明强度。终端处理单元8与显示单元9相连接，终端处理单元8处理图像采集单元1发送的图像，并将处理结果传送到显示单元9中，显示单元9显示棉花的等级。

本实用新型的工作原理图如图2所示，终端处理单元8与照明单元2相连接。图像采集单元1采集的图像、光照探测单元6采集的光照强度可以传送至终端处理单元8。终端处理单元8可以对采集的图像进行处理，判断棉花样品4的等级，然后将处理结果传送至显示单元9，显示单元9显示棉花样品4的等级。光照探测单元6探测到光照度值传送到终端处理单元8经过比较分析发出调控信号自动调节照明单元2，从而达到针对不同棉花疵点选择不同的照明强度。终端处理单元8也可以根据需要传送触发信号到图像采集单元1和光照探测单元6，使它们开始工作。

    工作过程：打开照明单元2的电源，使其开始发出光亮；光照探测单元6检测棉花样品4上方的光亮强度，并通过数据传输线7将该光亮强度传送到终端处理单元8，终端处理单元8通过处理分析传送调节信号到照明单元2，调节照明单元2的光照强度；光照调整到最佳后，终端处理单元8通过数据传输线7传送触发信号到图像采集单元1；图像采集单元1通过镜头3采集棉花样品4的RGB各个通道的图像；采集的图像经数据传输线7传送到终端处理单元8，终端处理单元8经图像处理分析获得棉花样品4的等级并传送到显示单元9进行显示。

其中，终端处理单元8对图像采集单元1采集的图像进行处理的流程如图3所示，具体过程为：

步骤一：终端处理单元8读取图像采集单元1采集的图像，对采集的RGB三个通道的图像分别提取。

步骤二：对对提取的RGB三通道图像经过滤波等预处理后，应用膨胀和腐蚀操作等形态学的方法对RGB三通道图像处理，得到较为明显的疵点背景对比图像。

步骤三：对RGB三通道图像进行融合，得到各种疵点较为清晰的图像；其中，融合方式为：

                                                 

上式中分别代表R、G和B通道处理之后的结果，代表融合之后的图像。

步骤四：利用自适应阈值法对图像进行分割，然后对分割后的图像进行填充，将一些由于疵点本身或其他原因造成的疵点特征不明显区域进行修补，达到更好的效果。然后将图像转换成连通域图像各个区域，

步骤五：将图像转换成连通域图像并进行标记，根据得到的连通域图像中不同标记区域的大小不同区分出不同疵点。利用不同标记连通域中像素个数的不同将各种疵点区分出来的方法是：标记区域大于7000的判定为僵棉，大于150同时小于7000的判定为破籽，其余的判定为籽屑。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种棉花疵点检测系统，包括检测箱（10），其特征在于：所述检测箱（10）上端设有图像采集单元（1），检测箱（10）中部设有照明单元（2），检测箱（10）下部设有样品台（5），样品台（5）上方设有光照探测单元（6）；所述图像采集单元（1）、光照探测单元（6）通过数据传输线（7）与终端处理单元（8）相连接，终端处理单元（8）与照明单元（2）、显示单元（9）相连接。

2.根据权利要求1所述的棉花疵点检测系统，其特征在于，所述光照探测单元（6）是光照传感器，光照探测单元（6）位于样品台（5）的一侧。

3.根据权利要求1所述的棉花疵点检测系统，其特征在于，所述照明单元（2）位于检测箱（10）中部的两侧。

4.根据权利要求3所述的棉花疵点检测系统，其特征在于，所述照明单元（2）与电源相连接，照明单元（2）的亮度是可调节。

5.根据权利要求1所述的棉花疵点检测系统，其特征在于，所述图像采集单元（1）为工业彩色相机。