[发明专利]一种基于图像采集和DSP算法的棉花导纤自动剔除方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及农业机械化技术领域，尤其是涉及一种基于图像采集和DSP算法的棉花导纤自动剔除方法及系统。

背景技术

图像分割是一种在图像处理技术中广泛应用的技术，在自动识别系统中有非常重要的地位。现有的图像分割技术在判断异物的时候准确度不高，容易出现误判的情况。因此，在棉花“三丝”自动剔除系统，准确识别和剔除异物，就显得尤为重要。

由于白色纸张、白色丙纶丝等含有增白剂的物质在波长为200nm～400 nm的紫外光照射下会激发出400 nm～500 nm明亮的荧光，而棉纤维则直接吸收掉紫外光。因此，在紫外光的照射下，含有增白剂的异物更容易识别。

棉花吹落采用压电式喷射技术，气体是由一个和热感应式喷射技术类似的喷嘴所喷出，但是气流的形成方式是藉由缩小气体喷出的区域来形成。而喷出区域的缩小，是藉由施加电压到喷出区内一个或多个压电板来控制的。

中国专利文献（公开日： 2011年4月6日，公开号：CN102004076A）公开了一种皮棉中异性纤维的检测方法和系统，所述皮棉中异性纤维的检测方法包括：步骤1，采集皮棉图像，获得皮棉图像的归一化直方图；步骤2，根据棉花纤维的灰度级均值和棉花纤维的灰度级标准差获得分割所述皮棉图像中棉花纤维图像和异性纤维图像的阈值；步骤3，根据所述阈值从皮棉图像中分割异性纤维图像，并确定异性纤维的含量。上述发明还提供了一种皮棉中异性纤维的检测系统，包括图像获取模块、图像处理模块和分割检测模块，该系统提高了待测皮棉中异性纤维检测的效率。

中国专利文献（公开日： 2009年3月18日，公开号：CN 101387020A）公开了属于农业机械化技术领域的一种棉花异性纤维剔除系统。它主要由分层装置、分层管道、开松管道、高速CCD彩色摄像机、反射镜、光源、超声波风速传感器、喷气嘴组、高速喷气阀组、压缩机和布袋等组成。本发明提出棉流经过分层装置分层，再经过开松管道开松，接着通过高速CCD彩色摄像机识别，在发现异性纤维时，用超声波风速传感器检测其运行速度，再用点阵布置的喷气嘴组将其喷出。

中国专利文献（公告日：2009年7月8日，公告号：CN 201269857Y）一种皮棉中异性纤维的检测计量装置，其是采用高速彩色CCD或黑白CCD摄像机对松散皮棉进行扫描，并将扫描信息传输给工控机，通过工控机内安装的检测计量模块对所采集的图像信号进行处理，发现异性纤维时检测系统发出指令，驱动执行机构剔除异性纤维，并依据剔除异性纤维的实际次数、典型次数、检测时间和彩色、黑白识别精度进行计量，得到皮棉中含有异性纤维的个数。

综上所述，目前在棉花“三丝”的剔除过程中，还没有一种比较系统的基于棉花三丝图像采集和DSP算法的棉花异性纤维的自动剔除方法和系统的应用和实施，基于棉花三丝图像采集和DSP算法的棉花异性纤维的自动剔除方法和系统具有极高的准确性。高性价比的高性价比的DSP处理器已广泛应用于嵌入式控制系统中。这种以DSP为核心的，并在Linux操作系统下开发嵌入式系统，方便对DSP的编程开发。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中对棉花异性纤维的定位和自动剔除准确性不高等问题而提供一种具有极高准确性的基于图像采集和DSP算法的棉花导纤自动剔除方法。

本发明的另一个目的是提供一种基于图像采集和DSP算法的棉花导纤自动剔除系统，该系统能够对异性纤维进行精确定位，并通过瞬间喷出的高压气体，吹掉异纤。

本发明实现其第一个发明目的所采用的技术方案是：一种基于图像采集和DSP算法的棉花导纤自动剔除方法，包括以下步骤：

步骤1：皮棉的输送抓松，利用开松装置采取边移动，边抓松，将进入的皮棉处理成棉层，棉层在重力和动力系统的作用下向下移动；该步骤中利用开松装置采取边移动，边抓松，将进入的皮棉处理成厚度为3cm、松散密度为3.1kg/m3的棉层，棉层在重力和动力系统的作用下向下移动。

步骤2：皮棉图像的采集，采集一帧一帧的皮棉图像，并存入DSP相应的存储单元中；采用在皮棉层输送通道的两侧分别设置光源和线阵高速CCD摄像机，在光源照射下，由线阵高速CCD摄像机采集皮棉图像，并将图像传入图像采集卡。