CN211921768U - 基于高性能显卡的异性纤维检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于高性能显卡的异性纤维检测系统，包括布置在棉流管道处的线阵相机模块，所述线阵相机模块与图像采集传输模块、显卡识别模块依次连接，所述图像采集传输模块、显卡识别模块都布置在工控机内，所述工控机还与机械执行模块相连接，所述机械执行模块设置有多个喷阀，用于将异性纤维喷到废棉袋。该系统实现了异性纤维分检机对棉花中的各种带颜色异性纤维、塑料薄膜、黑色头发丝、紫外照射发生荧光反应的杂质等进行有效去除。

Description

基于高性能显卡的异性纤维检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种纺织领域的检测装置，尤其是涉及一种基于高性能显卡的异性纤维检测系统。

背景技术

原棉加工过程中经常混入一些异性纤维、动物毛发、塑料薄膜等杂质，极易影响棉纺产品的质量，从而降低生产效率。很多棉纺企业采用人工清除的办法，这样成本高，周期长、工作效率低，从而采用异性纤维分检机。而传统的异性纤维分检机中，采集卡采集数据之后，都由CPU进行数据计算，造成CPU负荷太重，经常死机造成工控机寿命变短。利用高性能显卡进行机器视觉、模式识别和图像处理等技术，对图像特征提取、设计算法、异性纤维的识别方法有了很大的改善。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于高性能显卡的异性纤维检测系统，该检测系统能够有效的对棉花中的彩色杂质、头发丝、塑料薄膜、白色丙纶丝等异性纤维进行检测和剔除，满足了纺织领域的自动化检出异性纤维问题，并解决了上述一些传统剔除异性纤维过程中存在的诸多方面问题，在保证正确的检出率的同时，解决了CPU存在的问题，降低了工控机的损坏率。

其技术方案如下所述：

一种基于高性能显卡的异性纤维检测系统，包括布置在棉流管道处的线阵相机模块，所述线阵相机模块与图像采集传输模块、显卡识别模块依次连接，所述图像采集传输模块、显卡识别模块都布置在工控机内，所述工控机还与机械执行模块相连接，所述机械执行模块设置有多个喷阀，用于将异性纤维喷到废棉袋。

每组线阵相机模块都配置有荧光照射模块，所述荧光照射模块采用LED光源或紫外光源，使得线阵相机模块分别采集日光和紫外光两种不同类型的异性纤维的检测图像。

图像采集传输模块使用采集卡。

图像采集传输模块和显卡识别模块之间设置有图像处理模块，图像处理模块用于缓存图像采集传输模块的图像数据。

所述图像处理模块位于工控机内。

显卡识别模块配置有高性能显卡，实现机器视觉的图像特征提取、图像分割和异性纤维的目标识别。

本实用新型的工作过程如下描述：开松过的棉花在通过棉流管道的过程中，在荧光模块的照射下，线阵相机对通道中的棉花进行拍摄，将所拍摄的图像通过信号的方式传递到工控机的图像采集传输模块，图像采集传输模块将信号传递到工控机，经过图像处理模块简单的图像处理后，工控机利用高性能显卡对图像进行处理，图像识别结果传至工控机，工控机对机械执行模块作用，机械执行模块通过喷阀将异性纤维喷到废棉袋，从而完成异性纤维的剔除。其中，所述工控机可以对机械执行模块中的多组喷阀进行作用，当检测到异性纤维的时候，喷阀动作完成异性纤维的剔除。

本实用新型的良好效果在于：1、显著地加快了CPU运行效率，减少工控机CPU负荷；2、将日光相机和紫外相机分开不同资源进行检测，准确率更高；3、高性能显卡上设计了不同的算法来识别不同的异性纤维，从而解决了很多难以检出的异性纤维。4、大大降低了工控机的损坏率。

附图说明

图1是所述基于高性能显卡的异性纤维检测系统的结构示意图；

图2是本实用新型的异性纤维检测流程图；

图3是本实用新型的工控机操作界面图；

图4是本实用新型的异性纤维检测结果图。

具体实施方式

以下结合附图和本实用新型应用实例来说明具体的实施内容。

如图1所示，基于高性能显卡的异性纤维检测系统包括布置在棉流管道上下两侧的荧光照射模块、线阵相机模块，每侧设置有前后两组线阵相机模块，每组线阵相机模块都配置有荧光照射模块，荧光照射模块可以采用LED光源和紫外光源，则本实施例中前后两组线阵相机模块分别配置LED光源和紫外光源，四个线阵相机中，配合两组光源模块，分别采集日光模块和紫外模块两种不同类型的异性纤维的检测。

所述线阵相机模块与图像采集传输模块、图像处理模块、显卡识别模块依次连接，所述图像采集传输模块、图像处理模块、显卡识别模块都布置在工控机内，所述工控机还连接有机械执行模块。

图像采集传输模块设置为采集卡；图像处理模块设置有存储图像的缓存存储盘；显卡识别模块配置有高性能显卡，通过高性能显卡的图像识别运算，缓解了CPU中的负荷，加快了工控机的运行速率，有效地增加了机器的使用寿命。在高性能显卡能够实现实时处理的情况下，也可以使图像采集传输模块直接将数据发送至显卡识别模块。

实施例中，将需要检测的棉花通过开松机，开松机处理完之后，棉花会变的松散，棉花有更好的弹性，也能够让棉花中的异性纤维更好的暴露在棉花表面；成捆的棉花经过抓包机之后，进入多仓混棉机，将不同品种的棉花有效的混合，然后进入精开棉机，经过精开棉机的棉花较为松散，大量的异性纤维暴露在棉花表面，再通过透明的异性纤维检测通道。棉花传送到检测的棉流通道时，上下四个线阵相机分别对经过通道的棉花进行拍摄，然后传入两块采集卡中，采集卡采集图像处理后，传入工控机，工控机控制高性能显卡进行机器视觉的检测，图像特征根提取，对每组数据进行实时分析，最近检测结果传回工控机，用来发送喷阀板指令对机械执行模块作用。通过通道的优质棉花则进入后续的梳棉机等工序。

该系统能够准确的将棉花中的异性纤维剔除，检出率高达80％以上，相比于传统的异性纤维检测系统，该系统涉及的异性纤维种类更加全面，处理速度更加快捷，缓解了CPU使用率，机器更加稳定。

如图2所示，所述荧光照射模块的光照射到棉流管道输送的棉花上，线阵相机模块将经过的棉花进行实时拍摄，由图像采集传输模块中的采集卡进行图像数据的传输，图像数据直接传送到工控机的图像处理模块，在经过简单的图像处理后，图像数据传至显卡识别模块，显卡识别模块通过配置的高性能显卡进行图像特征提取、图像分割等操作，达到异性纤维的目标识别，并将处理结果返回到工控机，工控机发送信号命令，控制机械执行模块动作，机械执行模块通过设置的多组喷阀将异性纤维喷到废棉袋，从而完成整个系统的实时检测。

所述图像采集传输模块、图像处理模块、显卡识别模块都放置于工控机，工控机通过与线阵相机模块、图像采集传输模块、图像处理模块、显卡识别模块、机械执行模块相连接，进而控制图像采集、图像传输、图像初步处理、图像识别分析、机械执行模块，进而可以控制整个操作流程。

高性能显卡可以对棉流图像进行计算处理，机器视觉的处理在显卡中实现，减轻了CPU上的计算负担，解决工控机负荷重导致的卡死问题，增强工控机的使用寿命。

高性能显卡相比于CPU而言，数模信号转换能力强，对图像的处理更加专业，能够让算法实现彩色、黑色、塑料薄膜等多种异性纤维的分类处理，并且能提高工控机的运行速度。

如图3、4所示，其中图3为工控机操作使用界面，可以通过工控机来控制线阵相机模块、图像采集传输、图像处理模块、显卡识别模块、机械喷阀动作以及在检测过程中的一些附加功能，能更快更好的检出异性纤维。图4为工控机通过利用高性能显卡，实现的实际异性纤维检测结果图，每个经过识别并由喷阀喷出的异性纤维都可以进行图像存储，方便了用户查看异性纤维的种类和数据的统计。

本实用新型的良好效果在于：1、显著地加快了CPU运行效率，减少工控机CPU负荷；2、将日光相机和紫外相机分开不同资源进行检测，准确率更高；3、高性能显卡上设计了不同的算法来识别不同的异性纤维，从而解决了很多难以检出的异性纤维。4、大大降低了工控机的损坏率。

Claims (6)

1.一种基于高性能显卡的异性纤维检测系统，其特征在于：包括布置在棉流管道处的线阵相机模块，所述线阵相机模块与图像采集传输模块、显卡识别模块依次连接，所述图像采集传输模块、显卡识别模块都布置在工控机内，所述工控机还与机械执行模块相连接，所述机械执行模块设置有多个喷阀，用于将异性纤维喷到废棉袋。

2.根据权利要求1所述的基于高性能显卡的异性纤维检测系统，其特征在于：每组线阵相机模块都配置有荧光照射模块，所述荧光照射模块采用LED光源或紫外光源，使得线阵相机模块分别采集日光和紫外光两种不同类型的异性纤维的检测图像。

3.根据权利要求1所述的基于高性能显卡的异性纤维检测系统，其特征在于：图像采集传输模块使用采集卡。

4.根据权利要求1所述的基于高性能显卡的异性纤维检测系统，其特征在于：图像采集传输模块和显卡识别模块之间设置有图像处理模块，图像处理模块用于缓存图像采集传输模块的图像数据。

5.根据权利要求4所述的基于高性能显卡的异性纤维检测系统，其特征在于：所述图像处理模块位于工控机内。

6.根据权利要求1所述的基于高性能显卡的异性纤维检测系统，其特征在于：显卡识别模块配置有高性能显卡，实现机器视觉的图像特征提取、图像分割和异性纤维的目标识别。

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