本實用新型專利技術涉及一種基于線激光掃描成像檢測的異性纖維檢測分離裝置，包括喂料裝置、激光掃描成像檢測裝置和氣流分離裝置，本實用新型專利技術是通過喂料口將棉花從輸送滑板上滑下，在輸送滑板兩面設置基于線激光掃描成像的異性纖維檢測裝置，實時采集棉流兩面的圖像信息，通過圖像處理程序實現異性纖維的檢測，最后利用檢測系統控制程序驅動氣流式分離裝置將混有異性纖維的棉花分離，從而實現在棉花加工過程中異性纖維的高效清理；與目前現有的技術相比，本實用新型專利技術采用基于線激光掃描成像的檢測原理，對棉花中混入的異性纖維進行檢測，異性纖維檢測準確率更高，檢測速度更快，可用于棉花加工企業在線的異性纖維分離。花加工企業在線的異性纖維分離。花加工企業在線的異性纖維分離。
【技術實現步驟摘要】
基于線激光掃描成像檢測的異性纖維檢測分離裝置
[0001]本技術涉及一種棉花加工過程中的異性纖維分離裝置，尤其涉及一種基于在線激光掃描成像檢測的異性纖維檢測分離裝置，屬于農業機械領域。
技術介紹
[0002]我國是一個棉花生產大國棉花生產和消費大國，棉花在采收、包裝、搬運裝卸、儲藏的過程中很容易混入殘膜、毛發等異性纖維。異性纖維的混入，會嚴重影響棉紗及紡織品的質量，進而給棉花加工和紡織企業帶來重大經濟損失。目前，棉花加工過程中主要使用纏繞式等機械方式清理棉花中的異性纖維，該方式主要針對體積較大的異性纖維有效，無法有效清理細小異性纖維，異性纖維經過軋花后會破碎變色更小不易檢測，導致軋花得到的皮棉不可避免地中含有地膜等異性纖維。
[0003]機器視覺檢測技術由于無損、快速、準確、自動化程度高等優勢，已經廣泛應用于農產品、食品和肉類等質量和安全檢測領域。機器視覺成像方式主要分為面陣和線陣兩種方式。線陣掃描成像較面陣成像主要有分辨率高、檢測速度快等優點，適合用于棉花加工領域機器視覺檢測對速度和準確率的要求。
[0004]由于棉纖維細小，經充分開松后呈云霧狀，結構松散、纖維彈性較大、纖維內部和纖維之間有很多孔隙、聚合體表面不平整，為光疏物質。當平行入射光傾斜照射時，反射出來的光射線為各個方向較弱的漫反射光，棉纖維的反射率比較小，光學性能較差。相對于棉纖維，常見的異性纖維則比較粗大，為長線條型或塊狀，表面致密平整，為光密物質。當平行入射光照射時，反射光為鏡面反射平行光，反射率比較大，光學性能優。因此，利用兩者光學性能差異，可以區分出棉花中的白色異性纖維。
[0005]因此，本技術采用線激光掃描成像檢測異性纖維的方法，通過對棉流中異性纖維進行雙面檢測，可以實現在無損傷的情況下對棉花和異性纖維的高效分離。
技術實現思路
[0006]本技術的目的是提供一種分離效果好、結構簡單、工作效率高、無損傷、適用于棉花加工廠條件下的棉花異性纖維分離裝置。
[0007]本技術的目的是通過以下技術方案實現的：
[0008]本技術設計一種基于線激光掃描成像檢測的異性纖維檢測分離裝置，其特征在于：包括喂料口、輸送滑板、線激光光源、線陣掃描相機、計算機、噴嘴、異纖出口和棉花出口；所述喂料口位于整機裝置的左上方，所述輸送滑板與喂料口上端連接，位于喂料口下方，棉花從喂料口進入本裝置，并通過輸送滑板滑下，在輸送滑板輸送棉花時設有成像裝置采集棉花圖像，成像裝置主要包括線激光光源和線陣掃描相機，線激光光源與輸送滑板保持一定角度，線激光光源在輸送滑板上的投射區域與線陣掃描相機拍攝區域保持一致，所述計算機通過數據傳輸線與相機和噴嘴連接，計算機對線陣掃描相機圖像傳入的圖像進行圖像處理和異纖識別，并根據結果驅動噴嘴對異纖進行分離，異纖在氣力作用下被送入異
纖出口，清選后的棉花進入棉花出口。
[0009]所述成像裝置可設置為兩套，分別錯位設置于所述輸送滑板的上下兩端；所述輸送滑板的上端的一套成像裝置用于獲取棉花的上層圖像，輸送滑板下端的一套成像裝置通過所述輸送滑板的透明層獲取棉花的下層圖像，通過異性纖維圖像檢測程序對于由兩套成像裝置獲取的上下層棉花圖像進行異性纖維檢測
[0010]在此裝置中的輸送滑板上設有透明層，成像裝置共有兩套，輸送滑板上方的一套成像裝置用于獲取棉花的上層圖像，輸送滑板下方的一套成像裝置通過輸送滑板的透明層獲取棉流下層圖像，所述異性纖維圖像檢測程序通過獲取的相應棉花的上下層棉花圖像進行異性纖維檢測。
[0011]與現有技術相比，本技術采用線激光掃描成像的圖像檢測方法，可以實現對棉花中異性纖維的高效檢測；采用的線陣相機線掃描成像方案，速度快的優點使得本技術可以滿足棉花加工企業在實際生產時的檢測速度；采用上下雙面檢測的方案，有助于檢測隱藏在棉流上下雙面的異性纖維，檢測效率更高；并且使用氣流分離方法，在此過程中對棉花纖維實現無損分離。
附圖說明
[0012]圖1：雙面線激光掃描成像異性纖維檢測分離裝置示意圖
[0013]圖2：異性纖維檢測圖像處理效果圖
[0014]圖示1中：1.異纖出口，2.輸送滑板，3.異纖，4.棉花，5.喂料口，6.線激光光源，7.透明層，8.線陣相機，9.計算機，10.噴嘴，11.棉花出口。
[0015]圖示2中：a，b為紅色和藍色激光照射下棉花圖像，c，d為圖像處理后結果。
具體實施方式
[0016]參考附圖1，本實施例：由左向右依次設置有：喂料口(5)、輸送滑板(2)、線激光光源(6)、線陣掃描相機(8)、計算機(9)、噴嘴(10)、異纖出口(1)和棉花出口(11)；所述喂料口(5)位于整機裝置的左上方，所述喂料口(5)的下方設置有棉花輸送區域，通過安裝與地面呈一定角度的輸送滑板(2)使得棉花滑行輸送，在輸送滑板(2)的中間部位設置有成像裝置，所述成像裝置用來采集棉花圖像；所述成像裝置包括：線激光光源(6)和線陣掃描相機(8)，所述線激光光源(6)與輸送滑板(2)保持一定角度，線陣掃描相機(8)與輸送滑板(2)的輸送界面保持垂直；所述線激光光源(6)在輸送滑板(2)上的投射區域與所述線陣掃描相機(8)的圖像采集區域位置保持重疊；所述輸送滑板(2)的末端下方依次設置有異纖出口(1)和棉花出口(11)；所述異纖出口(1)的正上方設置有噴嘴(10)；
[0017]所述計算機(9)通過數據傳輸線與所述線陣掃描相機(8)和噴嘴(10)連接，計算機(9)對線陣掃描相機(8)圖像傳入的圖像進行圖像處理和異纖識別，并根據圖像處理和異纖識別的結果驅動噴嘴(10)噴射出高速氣體，將異纖噴入異纖出口(1)，對異纖進行分離，清選后的棉花進入棉花出口(11)。
[0018]作業時通過線陣掃描激光成像檢測方法實現棉花中異纖的識別和分離，棉花通過喂料口 (5)進入輸送滑板(2)進行勻速滑行；在棉花到達圖像采集區域時，線激光光源(6)照射到棉花上，線陣掃描相機(8)實時采集棉花圖像，由于異纖和棉花的不同光學反射特
性，導致線激光在異性纖維表面形成亮條，其亮度明顯大于皮棉表面的反射亮度，如圖2所示，所述成像裝置設置有兩套，輸送滑板的中部上方的一套成像裝置用于獲取棉花的上層圖像，在所述輸送滑板(2)上設有透明層(7)，輸送滑板下方的一套成像裝置通過輸送滑板的透明層(7)獲取棉花的底層圖像，計算機(9)通過運行圖像處理程序對采集的棉流上下層的圖像進行閾值分割等處理，對棉花中混入的異纖進行識別檢測。最后通過驅動噴嘴釋放高速氣體分離異纖；所述成像裝置和氣流分離裝置可設置多級，下一級對上級分離后的棉花進行再次異纖分離；最后將含有異纖的棉花送入異纖出口(1)，清選后的棉花進入棉花出口(11)。
[0019]以上所述僅是本技術的優選實施方式，應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本技術技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進也在專利保護范圍內。
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【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種基于線激光掃描成像檢測的異性纖維檢測分離裝置，其特征在于：由左向右依次設置有：喂料口(5)、輸送滑板(2)、線激光光源(6)、線陣掃描相機(8)、計算機(9)、噴嘴(10)、異纖出口(1)和棉花出口(11)；所述喂料口(5)位于整機裝置的左上方，所述喂料口(5)的下方設置有棉花輸送區域，通過安裝與地面呈一定角度的輸送滑板(2)使得棉花滑行輸送，在輸送滑板(2)的中間部位設置有成像裝置，所述成像裝置用來采集棉花圖像；所述成像裝置包括：線激光光源(6)和線陣掃描相機(8)，所述線激光光源(6)與輸送滑板(2)保持一定角度，線陣掃描相機(8)與輸送滑板(2)的輸送界面保持垂直；所述線激光光源(6)在輸送滑板(2)上的投射區域與所述線陣掃描相機(8)的圖像采集區域位置保持重疊；所述輸送滑板(2)的末端下方依次設置有異纖出口(1)和棉花出口(11)；所述異纖出口(1)的正上方設置有噴嘴(10)；所述計算機...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張若宇，龐宇杰，張夢蕓，文智宇，江英蘭，
申請(專利權)人：石河子大學，
類型：新型
國別省市：
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