專利名稱：棉花中異性纖維的檢測(cè)計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)計(jì)量裝置，特別是關(guān)于一種能夠精細(xì)識(shí)別和準(zhǔn)確計(jì) 量棉花中異性纖維的檢測(cè)計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
棉花中的異性纖維主要是指編織袋絲(丙綸絲)、有色線、人畜毛發(fā)、化纖絲、 塑料薄膜、布條、家禽羽毛、麻繩等非棉纖維材料，其多是在棉花采摘及流通環(huán) 節(jié)中產(chǎn)生的。多年來(lái)，由于異性纖維的存在，嚴(yán)重影響了棉紗及棉布的質(zhì)量，在 紡紗織布過(guò)程中，異性纖維不僅會(huì)降低紡織效率，形成紗布疵點(diǎn)，而且還會(huì)影響 顏色外觀質(zhì)量，嚴(yán)重削弱了國(guó)產(chǎn)棉花及棉紡織品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)每
年因?yàn)槊藁ㄖ械漠愋岳w維給紡織企業(yè)帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10億元人民幣，因此，
國(guó)內(nèi)許多紡織企業(yè)不惜投入大量人力、物力對(duì)棉花中的異性纖維進(jìn)行手工挑揀， 以清除這些雜質(zhì)。所以準(zhǔn)確掌握棉花中的異性纖維含量，對(duì)及時(shí)控制棉花質(zhì)量， 評(píng)定棉花品質(zhì)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是，現(xiàn)有技術(shù)只能對(duì)棉花中的異性纖 維進(jìn)行簡(jiǎn)單粗略識(shí)別，不能識(shí)別出所有(包括細(xì)小)異性纖維，也不能自動(dòng)快速 準(zhǔn)確計(jì)量異性纖維的含量。 發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠精細(xì)識(shí)別和快速準(zhǔn)確計(jì)量 棉花中的異性纖維的檢測(cè)計(jì)量裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案 一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì) 量裝置，其特征在于它包括 一機(jī)架，所述機(jī)架的上、下部分別設(shè)置一棉樣制網(wǎng) 裝置和一棉網(wǎng)收集裝置；所述棉樣制網(wǎng)裝置的最前端設(shè)置有一對(duì)送棉輥和一對(duì)牽 引輥，所述送棉輥和牽引輥中的一個(gè)輥上設(shè)置有一記錄棉網(wǎng)傳輸速度和位置的編 碼器； 一檢測(cè)箱體，其設(shè)置在所述兩送棉輥與所述兩牽引輥之間，所述檢測(cè)箱體 內(nèi)設(shè)置有一檢測(cè)通道，所述檢測(cè)通道為透明的矩形管道，所述檢測(cè)通道的一側(cè)或 兩側(cè)設(shè)置有一套圖像采集系統(tǒng)； 一計(jì)算機(jī)，其分別連接所述編碼器的信號(hào)采集卡 和圖像采集系統(tǒng)的圖像采集卡，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有一套異性纖維圖像識(shí)別與計(jì) 量模塊，所述計(jì)算機(jī)連接有顯示和打印設(shè)備。
所述棉樣制網(wǎng)裝置包括 一包括前、后輸棉輥的棉花輸送帶， 一設(shè)置在所述 棉花輸送帶前方的喂棉羅拉，所述喂棉羅拉的下方設(shè)置有一弧形喂料板，所述喂料板的出口設(shè)置一齒輥，所述齒輥的下方設(shè)置一小弧板，所述齒輥的前側(cè)設(shè)置一 大刺輥，所述大刺輥上方設(shè)有一齒形蓋板，所述大刺輥下方設(shè)置有一篩狀大弧板， 所述大刺輥前側(cè)設(shè)置一小刺輥，所述小剌輥表面纏滿刺條，所述小刺輥的前側(cè)設(shè) 置一剝棉輥；所述兩送棉輥設(shè)置在所述剝棉輥的側(cè)下方，所述兩牽引輥設(shè)置在所 述檢測(cè)通道的出口處；兩部電機(jī)，其中一部電機(jī)通過(guò)三角帶帶動(dòng)所述齒輥和大刺 輥；另一部減速電機(jī)通過(guò)同步齒形帶帶動(dòng)所述小刺輥、剝棉輥和兩送棉輥，同時(shí) 通過(guò)另一同步齒形帶帶動(dòng)所述兩牽引輥和棉網(wǎng)收集裝置，所述前、后輸棉輥和所 述喂棉羅拉由所述剝棉輥通過(guò)鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)。
所述圖像采集系統(tǒng)包括設(shè)置在所述檢測(cè)通道一側(cè)的高分辨率CCD高速彩色 攝像機(jī)和CCD高速黑白攝像機(jī)，在所述彩色攝像機(jī)與所述檢測(cè)通道之間f^置有彩 色光源，在所述黑白攝像機(jī)與所述檢測(cè)通道之間設(shè)置有黑白光源，所述彩色攝像 機(jī)和彩色光源與所述黑白攝像機(jī)和黑白光源之間設(shè)置有一隔板，與所述光源相對(duì) 的所述檢測(cè)通道另一側(cè)設(shè)置有光背景。
所述彩色攝像機(jī)和黑白攝像機(jī)位于所述檢測(cè)通道的同一側(cè)。 所述彩色攝像機(jī)和黑白攝像機(jī)交錯(cuò)位于所述檢測(cè)通道的兩側(cè)。 所述彩色光源為熒光燈，所述黑白光源為紫外光源或紅外光源。 所述異性纖維識(shí)別與計(jì)量模塊包括 一異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)， 一組面積與重量關(guān) 系數(shù)學(xué)模型，以及一異性纖維圖像處理模塊；所述異性纖維的圖像處理模塊包括 進(jìn)行圖像分割和圖像增強(qiáng)的異性纖維識(shí)別算法，提供輪廓提取、面積周長(zhǎng)計(jì)算、 輪廓?jiǎng)h除和形態(tài)研究，進(jìn)行異性纖維分類及面積算法；所述異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)包含 常見(jiàn)典型異性纖維的顏色、比重和形態(tài)信息，存儲(chǔ)有各類異性纖維的特征向量值； 所述面積與重量關(guān)系數(shù)學(xué)模型包含一組將圖像中異性纖維的面積通過(guò)公式運(yùn)算轉(zhuǎn) 換為重量的數(shù)學(xué)公式。
本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本實(shí)用新型在 檢測(cè)裝置中設(shè)置了棉樣制網(wǎng)裝置，使被檢測(cè)棉樣形成很薄(0.5 2mm)、很均勻、 具有一定幅寬、勻速運(yùn)動(dòng)的棉網(wǎng)，因此，可使棉樣中的異性纖維充分暴露，進(jìn)而 為精細(xì)識(shí)別奠定了基礎(chǔ)。2、本實(shí)用新型由于采用了高速、高分辨率CCD攝像機(jī)及 與其配套的光源，因此可以很好地實(shí)現(xiàn)異性纖維的圖像采集。3、本實(shí)用新型由于 在檢測(cè)裝置中設(shè)置了可對(duì)棉網(wǎng)中異性纖維進(jìn)行圖像處理的識(shí)別與計(jì)量模塊，因此 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)異性纖維的識(shí)別、分類、剔除偽異性纖維，獲得棉花中異性纖維的準(zhǔn) 確面積。4、本實(shí)用新型由于建立了異性纖維面積與重量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，因此可 實(shí)現(xiàn)對(duì)棉花中異性纖維含量的準(zhǔn)確計(jì)量，并自動(dòng)顯示出計(jì)量結(jié)果。5、本實(shí)用新型整個(gè)系統(tǒng)都采用全封閉的可視流程模式，可以有效避免纖維粉塵的飛散和污染及 外部環(huán)境對(duì)棉花的污染。本實(shí)用新型對(duì)棉花中異性纖維含量的檢測(cè)準(zhǔn)確度高，數(shù) 據(jù)可靠，適合棉花質(zhì)量檢驗(yàn)部門、棉花加工企業(yè)和棉紡企業(yè)等在線或離線使用， 具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有廣泛的發(fā)展前景。

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
圖2、圖3是本實(shí)用新型棉樣制網(wǎng)裝置各部件傳動(dòng)關(guān)系示意圖 圖4是本實(shí)用新型棉樣制網(wǎng)裝置及檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是本實(shí)用新型識(shí)別與計(jì)量模塊流程框圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。 本實(shí)用新型主要內(nèi)容包括
1、 設(shè)置一套棉樣制網(wǎng)裝置，將棉花制作成厚度為l毫米左右的均勻棉網(wǎng)；
2、 設(shè)置一套圖像采集系統(tǒng)，對(duì)經(jīng)過(guò)圖像采集區(qū)域的棉網(wǎng)進(jìn)行圖像采集；
3、 通過(guò)計(jì)算機(jī)中安裝的識(shí)別與計(jì)量模塊，對(duì)采集的圖像中的異性纖維進(jìn)行識(shí) 別、分類，并計(jì)算異性纖維的面積；
4、 根據(jù)異性纖維的面積與重量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，對(duì)圖像識(shí)別和分類的結(jié)果進(jìn) 行計(jì)算，進(jìn)而得到棉花中異性纖維的重量。
如圖1所示，本實(shí)用新型提供的棉樣制網(wǎng)裝置包括支承各部件的機(jī)架1，由前、 后輸棉輥2、 3和輸棉皮帶4組成的棉花輸送帶，待檢測(cè)的棉花(圖中用粗實(shí)線表 示)均勻地平鋪在輸棉皮帶4上。在前輸棉輥2的前側(cè)上方設(shè)置有一喂棉羅拉5， 在喂棉羅拉5的下方設(shè)置有一弧形喂料板6，棉花從喂棉羅拉5與喂料板6之間通 過(guò)。喂料板6的出口設(shè)置一齒輥7，在齒輥7的下方設(shè)置一小弧板8，棉花從小弧 板8和齒輥7之間通過(guò)。齒輥7的前側(cè)設(shè)置一大刺輥9，大刺輥9上方設(shè)有一組齒 形蓋板IO，大刺輥9下方設(shè)置有一篩狀大弧板11，起到疏導(dǎo)大刺輥9表面氣流的 作用。齒輥7通過(guò)勾拉作用將喂入的棉花轉(zhuǎn)移到大刺輥9上，棉花經(jīng)過(guò)大刺輥9 與齒形蓋板10之間刺、齒的自由梳理后，進(jìn)入大刺輥9前側(cè)的一小刺輥12。小刺 輥12表面纏滿刺條，大刺輥9的表面線速度大于小剌輥12的表面線速度，靠大 刺輥9與小刺輥12表面齒形及線速度的變化，棉花被轉(zhuǎn)移凝聚在小剌輥12上， 在小剌輥12的前側(cè)設(shè)置一剝棉輥13，棉花通過(guò)剝棉輥13的剝?nèi)⌒纬擅迣?。在?棉輥13的側(cè)下方設(shè)置有一對(duì)送棉輥14、 15，棉層在送棉輥14、 15的夾持作用下 形成本實(shí)用新型要求的lmm厚的棉網(wǎng)并以一定的速度向前運(yùn)行，經(jīng)兩牽引輥16、17的牽引后，由棉網(wǎng)收集裝置18進(jìn)行收集。棉網(wǎng)收集裝置18可以是巻棉筒，還 可以是氣流裝置或其它現(xiàn)有技術(shù)裝置。
如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型棉樣制網(wǎng)裝置的傳動(dòng)由兩部電機(jī)19、 20帶動(dòng) 來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中電機(jī)19可以采用普通電機(jī)，通過(guò)三角帶帶動(dòng)齒輥7和大刺輥9轉(zhuǎn)動(dòng)。 另一部電機(jī)20可以采用減速電機(jī)，電機(jī)20的輸出帶輪為齒形帶輪，通過(guò)一同步 齒形帶帶動(dòng)小刺輥12、剝棉輥13、送棉輥14、 15轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)20通過(guò)另一同步齒 形帶帶動(dòng)牽引輥16、 17和棉網(wǎng)收集裝置18轉(zhuǎn)動(dòng)。前、后輸棉輥2、 3和喂棉羅拉 4由剝棉輥13通過(guò)鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)(圖中未示出)。
如圖1所示，本實(shí)用新型的圖像采集系統(tǒng)設(shè)置在一密閉檢測(cè)箱體21內(nèi)，檢測(cè) 箱體21設(shè)置在兩送棉輥14、 15與兩牽引輥16、 17之間，在檢測(cè)箱體21內(nèi)設(shè)置 有一檢測(cè)通道22，檢測(cè)通道22是一段40X400mffl的透明或開(kāi)孔的矩形管道，棉網(wǎng) 從檢測(cè)通道22中通過(guò)。在檢測(cè)通道22的一側(cè)設(shè)置有高分辨率CCD高速彩色攝像 機(jī)23和CCD高速黑白攝像機(jī)24，在彩色攝像機(jī)23與檢測(cè)通道22之間設(shè)置有可以 照亮檢測(cè)通道22的彩色光源25，彩色光源25為熒光燈，在黑白攝像機(jī)24與檢測(cè) 通道22之間設(shè)置有可以照亮檢測(cè)通道22的黑白光源26，黑白光源26為紫外光源 或紅外光源。彩色光源25和黑白光源26還可以交錯(cuò)設(shè)置在檢測(cè)通道22的兩側(cè)。 彩色和黑白光源可以設(shè)置為多列或多行。彩色光源25和黑白光源26之間有隔離 板分開(kāi)，兩種光源發(fā)出的光被隔離，互不干涉，在檢測(cè)通道22的另一側(cè)設(shè)置有一 光背景27。
如圖4所示，本實(shí)用新型的棉樣制網(wǎng)裝置及檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)還包括一計(jì)算機(jī)28， 計(jì)算機(jī)28通過(guò)圖像采集卡29分別連接彩色攝像機(jī)23和黑白攝像機(jī)24，計(jì)算機(jī) 28通過(guò)信號(hào)采集卡30與安裝在棉樣制網(wǎng)裝置上的編碼器31相連接，在計(jì)算機(jī)28 系統(tǒng)中設(shè)置有識(shí)別與計(jì)量模塊32，同時(shí)在計(jì)算機(jī)上還接有觸摸顯示器33和數(shù)據(jù)上 傳/打印機(jī)34。
本實(shí)用新型操作時(shí)棉花通過(guò)本實(shí)用新型的制網(wǎng)裝置，使被檢測(cè)棉樣形成很薄 (0.5 2mm)、很均勻、具有一定幅寬的棉網(wǎng)，并引導(dǎo)棉網(wǎng)勻速通過(guò)檢測(cè)通道22， 由編碼器31把棉網(wǎng)速度和位置信息通過(guò)信號(hào)采集卡30傳遞給計(jì)算機(jī)28，計(jì)算機(jī) 28控制圖像采集卡29通過(guò)安裝在檢測(cè)通道22 —側(cè)的高速、高分辨率彩色和黑白 兩種攝像機(jī)23、 24進(jìn)行圖像采集，并將采集到的圖像通過(guò)設(shè)置在計(jì)算機(jī)28中的 識(shí)別與計(jì)量模塊32進(jìn)行處理，對(duì)異性纖維圖像進(jìn)行精細(xì)識(shí)別和計(jì)量，以實(shí)現(xiàn)棉樣 中異性纖維含量的準(zhǔn)確計(jì)量。
如圖5所示，本實(shí)用新型異性纖維識(shí)別與計(jì)量模塊32包括 一異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)， 一組面積與重量關(guān)系數(shù)學(xué)模型，以及一異性纖維圖像處理模塊。 本實(shí)用新型異性纖維的圖像處理模塊包括
(1) 異性纖維識(shí)別算法-一圖像分割及圖像增強(qiáng)。
A、 圖像分割采用自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)閾值法和臨域?yàn)?3個(gè)像素的自適應(yīng)均值平移 算法完成異性纖維的分割提取；
B、 圖像增強(qiáng)用分段增強(qiáng)和膨脹濾波法，采用3X3長(zhǎng)方形的結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像 進(jìn)行一次膨脹；再采用兩次7X7中值濾波處理；通過(guò)圖像分割及圖像增強(qiáng)對(duì)異性 纖維圖像進(jìn)行識(shí)別。
(2) 異性纖維分類及面積算法---包括輪廓提取、面積周長(zhǎng)計(jì)算、輪廓?jiǎng)h除、 形態(tài)研究等算法，按下式計(jì)算各種異性纖維不同的特征向量值，完成異性纖維的 分類識(shí)別及面積計(jì)算。
異性纖維的特征向量=形態(tài)信息向量+色彩信息向量+紋理信息向量 通過(guò)輪廓運(yùn)算(輪廓面積和周長(zhǎng))獲得形態(tài)信息向量；通過(guò)色度運(yùn)算獲得色 彩信息向量；通過(guò)邊界和紋理運(yùn)算獲得紋理信息向量；輪廓提取算法通過(guò)一階微 分技術(shù)完成異性纖維輪廓提??；通過(guò)面積闊值分割算法完成偽異性纖維輪廓的刪 除，剔除非異性纖維的影響。
本實(shí)用新型的異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)包含常見(jiàn)的7大類典型異性纖維(色線、丙綸 絲、麻絲、塑料薄膜、動(dòng)物羽毛、毛發(fā)及其它)的顏色、比重、形態(tài)等信息，存 儲(chǔ)有各類異性纖維的特征向量值，此數(shù)據(jù)庫(kù)是對(duì)各類異性纖維進(jìn)行分類識(shí)別的依 據(jù)。
本實(shí)用新型的面積與重量關(guān)系數(shù)學(xué)模型包含一組至少7個(gè)典型數(shù)學(xué)公式，這 些典型數(shù)學(xué)公式可以將圖像中異性纖維的面積通過(guò)公式運(yùn)算轉(zhuǎn)換為重量，通過(guò)與 已檢測(cè)的棉花樣品的重量的比值，獲得棉花中異性纖維的含量值。
本實(shí)用新型操作過(guò)程如下首先通過(guò)電氣開(kāi)關(guān)開(kāi)啟各設(shè)備，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后 將待檢測(cè)的棉花均勻地平鋪在輸棉皮帶4上，在喂棉羅拉5兩端設(shè)有的壓力調(diào)節(jié) 部件作用下，喂棉羅拉5與弧形喂料板6配合，棉花通過(guò)喂棉羅拉5與喂料板6 的握持，被送到齒輥7完成棉花喂入。棉花通過(guò)齒輥7表面齒牙的勾持作用轉(zhuǎn)移 到大刺輥9上，從大刺輥9與蓋板10之間經(jīng)過(guò)，在大刺輥9表面齒牙與蓋板10 齒牙的共同作用下棉花經(jīng)過(guò)自由梳理，異性纖維被暴露在棉纖維表面，由于大刺 輥9的表面線速度大于小刺輥12的表面線速度，靠大刺輥9與小刺輥12表面線 速度的變化，含有異性纖維的棉纖維被凝聚在小刺輥12上，通過(guò)剝棉輥13的剝 取形成棉網(wǎng)，棉網(wǎng)在送棉輥14、 15的夾持作用下以一定速度送入檢測(cè)通道22，經(jīng)檢測(cè)通道22 —側(cè)安裝的照明光源25、 26的照射及彩色、黑白CCD高速攝像機(jī)23、 24進(jìn)行的圖像采集，在牽引輥16、 17的夾持牽引下棉網(wǎng)通過(guò)檢測(cè)通道22，最后 由棉網(wǎng)收集裝置18 (巻棉筒或氣流裝置)收集檢測(cè)完的棉網(wǎng)。彩色、黑白CCD高 速攝像機(jī)23、 24通過(guò)圖像采集卡29對(duì)棉網(wǎng)圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)快速拍攝，并將拍攝的 圖像信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)28內(nèi)的異性纖維圖像識(shí)別與計(jì)量模 塊32對(duì)采集的圖像信號(hào)進(jìn)行分析處理。如圖5所示，本實(shí)用新型識(shí)別與計(jì)量模塊 32對(duì)異性纖維圖像進(jìn)行精細(xì)識(shí)別和計(jì)量的過(guò)程包括-
1、 首先啟動(dòng)識(shí)別與計(jì)量模塊運(yùn)行信號(hào)，并等待棉網(wǎng)通過(guò)檢測(cè)通道；
2、 當(dāng)棉網(wǎng)通過(guò)檢測(cè)通道時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行圖像采集；
3、 根據(jù)步驟2采集到的圖像，判斷有無(wú)異性纖維存在，如果無(wú)異性纖維存在， 則判斷是否結(jié)束檢測(cè)，如果有結(jié)束信號(hào)則停止檢測(cè)，否則重新采集圖像；如果有 異性纖維存在，則進(jìn)入步驟4;
4、 系統(tǒng)通過(guò)異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)和圖像處理算法首先對(duì)異性纖維圖像進(jìn)行輪廓提 取、輪廓?jiǎng)h除、形態(tài)研究、色度運(yùn)算、紋理運(yùn)算等圖像處理，獲取異性纖維的特征 向量并與異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的異性纖維特征向量值比較，確定異性纖維的種類； 剔除偽異性纖維，獲得棉網(wǎng)中各類異性纖維的精確面積；
5、 將通過(guò)圖像處理算法取得的各類異性纖維的精確面積結(jié)果輸入到面積與重 量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型中，計(jì)算異性纖維的重量以及棉樣中異性纖維的含量值，由顯 示器33顯示出已檢測(cè)棉花中異性纖維的含量，還可以通過(guò)數(shù)據(jù)上傳/打印34輸出 檢測(cè)計(jì)量結(jié)果。
6、 將計(jì)算結(jié)果儲(chǔ)存記錄在系統(tǒng)中，系統(tǒng)自動(dòng)顯示異性纖維含量值，并根據(jù)信 號(hào)采集卡記錄異性纖維的位置，保存異性纖維圖像，以備査詢；
7、 判斷是否結(jié)束檢測(cè)，當(dāng)棉網(wǎng)全部通過(guò)檢測(cè)通道后，檢測(cè)結(jié)束，否則進(jìn)入步驟2。
本實(shí)用新型可記錄并顯示檢測(cè)棉花中異性纖維的種類，每種異性纖維的面積 及含量，全部異性纖維的面積及含量，并可以輸出及傳輸數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型采用棉花成網(wǎng)技術(shù)與圖像采集和處理技術(shù)巧妙結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了異性 纖維的精細(xì)識(shí)別和準(zhǔn)確計(jì)量。
本實(shí)用新型僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，凡根據(jù)本實(shí)用新型原理進(jìn)行的等效變 換，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1、一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于它包括一機(jī)架，所述機(jī)架的上、下部分別設(shè)置一棉樣制網(wǎng)裝置和一棉網(wǎng)收集裝置；所述棉樣制網(wǎng)裝置的最前端設(shè)置有一對(duì)送棉輥和一對(duì)牽引輥，所述送棉輥和牽引輥中的一個(gè)輥上設(shè)置有一記錄棉網(wǎng)傳輸速度和位置的編碼器；一檢測(cè)箱體，其設(shè)置在所述兩送棉輥與所述兩牽引輥之間，所述檢測(cè)箱體內(nèi)設(shè)置有一檢測(cè)通道，所述檢測(cè)通道為透明的矩形管道，所述檢測(cè)通道的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有一套圖像采集系統(tǒng)；一計(jì)算機(jī)，其分別連接所述編碼器的信號(hào)采集卡和圖像采集系統(tǒng)的圖像采集卡，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有一套異性纖維圖像識(shí)別與計(jì)量模塊，所述計(jì)算機(jī)連接有顯示和打印設(shè)備。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于所述棉 樣制網(wǎng)裝置包括一包括前、后輸棉輥的棉花輸送帶， 一設(shè)置在所述棉花輸送帶前方的喂棉羅 拉，所述喂棉羅拉的下方設(shè)置有一弧形喂料板，所述喂料板的出口設(shè)置一齒輥， 所述齒輥的下方設(shè)置一小弧板，所述齒輥的前側(cè)設(shè)置一大刺輥，所述大刺輥上方 設(shè)有一齒形蓋板，所述大刺輥下方設(shè)置有一篩狀大弧板，所述大刺輥前側(cè)設(shè)置一 小刺輥，所述小刺輥表面纏滿刺條，所述小刺輥的前側(cè)設(shè)置一剝棉輥；所述兩送 棉輥設(shè)置在所述剝棉輥的側(cè)下方，所述兩牽引輥設(shè)置在所述檢測(cè)通道的出口處；兩部電機(jī)，其中一部電機(jī)通過(guò)三角帶帶動(dòng)所述齒輥和大刺輥；另一部減速電機(jī)通過(guò)同步齒形帶帶動(dòng)所述小刺輥、剝棉輥和兩送棉輥，同時(shí)通過(guò)另一同步齒形 帶帶動(dòng)所述兩牽引輥和棉網(wǎng)收集裝置，所述前、后輸棉輥和所述喂棉羅拉由所述 剝棉輥通過(guò)鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于所 述圖像采集系統(tǒng)包括設(shè)置在所述檢測(cè)通道一側(cè)的高分辨率CCD高速彩色攝像機(jī) 和CCD高速黑白攝像機(jī)，在所述彩色攝像機(jī)與所述檢測(cè)通道之間設(shè)置有彩色光源， 在所述黑白攝像機(jī)與所述檢測(cè)通道之間設(shè)置有黑白光源，所述彩色攝像機(jī)和彩色 光源與所述黑白攝像機(jī)和黑白光源之間設(shè)置有一隔板，與所述光源相對(duì)的所述檢 測(cè)通道另一側(cè)設(shè)置有光背景。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于所述 彩色攝像機(jī)和黑白攝像機(jī)位于所述檢測(cè)通道的同一側(cè)。
5、 如權(quán)利要求3所述的一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于所述 彩色攝像機(jī)和黑白攝像機(jī)交錯(cuò)位于所述檢測(cè)通道的兩側(cè)。
6、 如權(quán)利要求3所述的一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于所述 彩色光源為熒光燈，所述黑白光源為紫外光源或紅外光源。
7、 如權(quán)利要求4或5所述的一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于-所述彩色光源為熒光燈，所述黑白光源為紫外光源或紅外光源。
8、 如權(quán)利要求1或2或4或5或6所述的一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于所述異性纖維識(shí)別與計(jì)量模塊包括 一異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)， 一組面積 與重量關(guān)系數(shù)學(xué)模型，以及一異性纖維圖像處理模塊；所述異性纖維的圖像處理 模塊包括進(jìn)行圖像分割和圖像增強(qiáng)的異性纖維識(shí)別算法，提供輪廓提取、面積 周長(zhǎng)計(jì)算、輪廓?jiǎng)h除和形態(tài)研究，進(jìn)行異性纖維分類及面積算法；所述異性纖維 數(shù)據(jù)庫(kù)包含常見(jiàn)典型異性纖維的顏色、比重和形態(tài)信息，存儲(chǔ)有各類異性纖維的 特征向量值；所述面積與重量關(guān)系數(shù)學(xué)模型包含一組將圖像中異性纖維的面積通 過(guò)公式運(yùn)算轉(zhuǎn)換為重量的數(shù)學(xué)公式。
9、 如權(quán)利要求3所述的一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于所述 異性纖維識(shí)別與計(jì)量模塊包括 一異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)， 一組面積與重量關(guān)系數(shù)學(xué)模 型，以及一異性纖維圖像處理模塊；所述異性纖維的圖像處理模塊包括進(jìn)行圖 像分割和圖像增強(qiáng)的異性纖維識(shí)別算法，提供輪廓提取、面積周長(zhǎng)計(jì)算、輪廓?jiǎng)h 除和形態(tài)研究，進(jìn)行異性纖維分類及面積算法；所述異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)包含常見(jiàn)典 型異性纖維的顏色、比重和形態(tài)信息，存儲(chǔ)有各類異性纖維的特征向量值；所述 面積與重量關(guān)系數(shù)學(xué)模型包含一組將圖像中異性纖維的面積通過(guò)公式運(yùn)算轉(zhuǎn)換為 重量的數(shù)學(xué)公式。
10、 如權(quán)利要求7所述的一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于所 述異性纖維識(shí)別與計(jì)量模塊包括 一異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)， 一組面積與重量關(guān)系數(shù)學(xué) 模型，以及一異性纖維圖像處理模塊；所述異性纖維的圖像處理模塊包括進(jìn)行 圖像分割和圖像增強(qiáng)的異性纖維識(shí)別算法，提供輪廓提取、面積周長(zhǎng)計(jì)算、輪廓 刪除和形態(tài)研究，進(jìn)行異性纖維分類及面積算法；所述異性纖維數(shù)據(jù)庫(kù)包含常見(jiàn) 典型異性纖維的顏色、比重和形態(tài)信息，存儲(chǔ)有各類異性纖維的特征向量值；所 述面積與重量關(guān)系數(shù)學(xué)模型包含一組將圖像中異性纖維的面積通過(guò)公式運(yùn)算轉(zhuǎn)換 為重量的數(shù)學(xué)公式。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種棉花異性纖維檢測(cè)計(jì)量裝置，其特征在于它包括一棉樣制網(wǎng)裝置和一棉網(wǎng)收集裝置；所述棉樣制網(wǎng)裝置的最前端設(shè)置有一對(duì)送棉輥和一對(duì)牽引輥，所述送棉輥和牽引輥中的一個(gè)輥上設(shè)置有一記錄棉網(wǎng)傳輸速度和位置的編碼器；一檢測(cè)箱體，其設(shè)置在所述兩送棉輥與所述兩牽引輥之間，所述檢測(cè)箱體內(nèi)設(shè)置有一檢測(cè)通道，所述檢測(cè)通道為透明的矩形管道，所述檢測(cè)通道的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有一套圖像采集系統(tǒng)；一計(jì)算機(jī)，其分別連接所述編碼器的信號(hào)采集卡和圖像采集系統(tǒng)的圖像采集卡，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有一套異性纖維圖像識(shí)別與計(jì)量模塊，所述計(jì)算機(jī)連接有顯示和打印設(shè)備。本實(shí)用新型可以廣泛用于棉花質(zhì)量檢驗(yàn)部門、棉花加工企業(yè)和棉紡企業(yè)中。
文檔編號(hào)G01N21/89GK201255721SQ20082011010
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者康玉國(guó), 戎立斌, 李付堂, 李文俠, 王金星, 斌 胡, 胡寶林 申請(qǐng)人:北京中棉機(jī)械成套設(shè)備有限公司