[发明专利]棉花异纤在线检测的方法与装置

权利要求书

1.一种棉花异纤在线检测的装置，包括开棉器(1)、通道(2)、窗口(3)、CCD相机(4)、照明光源(5)、背 景板(6)、喷嘴阵列(7)、异纤通道(8)、异纤收集单元(9)、计算机(10)、电器箱(11)、操作按钮(12)、变频 风机(13)和输棉管道(14)；棉花经开棉器(1)开松后通过通道(2)进入由窗口(3)、CCD相机(4)、照明光源(5) 和背景板(6)组成的异纤检测区，在异纤检测区采集到的图像数据经计算机(10)处理后找出异纤所处的位 置，然后在喷嘴阵列(7)、异纤通道(8)和异纤收集单元(9)组成的异纤清除区将棉花中的异纤清除并汇总 起来；清除异纤后的棉花在变频风机(13)的驱动下经输棉管道(14)进入下道工序；电器箱(11)用于安装电 气部件；操作按钮(12)用来操控设备的运行；其特征在于，在异纤检测区，2套照明光源(5)分别从通道 的两侧通过窗口(3)用白光、紫外光、红外光分时轮番地照明通道中流过的棉花流，然后由两侧的2台 CCD相机(4)与照明光源同步地对棉花流的红绿蓝图像、紫外荧光图像、红外图像进行数据采集，并将 图像数据送入计算机(10)处理后辨识出棉花中异纤所处的位置，再由计算机(10)启动异纤清除区中的喷嘴 阵列(7)的相应位置的喷嘴将异纤清除；当通道(2)中没有棉流通过时，背景板(6)为CCD相机(4)提供与棉 花相同大小的光强信号，避免计算机(10)误判；由CCD相机(4)采集到的红外图像信号还用于计算通道 中棉花的流速，然后通过控制变频风机(13)的运转速度来控制棉流的速度位于设定的速度范围内，计算 机(10)可以由此精确地计算出异纤到达喷嘴阵列(7)的时刻，启动相应的喷嘴将其清除。

2.根据权利要求1所述的一种棉花异纤在线检测的装置，其特征在于：所说的2台CCD相机(4)对称 地分布在通道(2)的两边，其中心位于同一水平面上；2台CCD相机(4)的光轴均向内下侧倾斜一个角度， 穿过窗口(3)后相交于通道(2)的中心线上的某一点(O)，并透过另一面的窗口投射到背景板(6)上。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种棉花异纤在线检测的装置，其特征在于：所说的照明光源(5) 由若干条白光LED灯板(502)、紫外LED灯板(503)、红外LED灯板(504)相间安装在反光板(501)和辅光 板(506)上组成；各种LED灯板由计算机(10)控制其开通的顺序、点亮的时间长短和光强的大小，相同类 型的LED灯板在开闭时序上是同步的；反光板(501)上还开有供CCD相机(4)使用的观察孔(505)；在反 光板(501)的适当位置上安装有背景板(6)，辅光板(506)上的LED直接照射到背景板(6)上，各LED灯板 的亮度被调节到使得CCD相机(4)观察到的背景板(6)与通道(2)中棉花具有相同的照度。

4.根据权利要求1所述的一种棉花异纤在线检测的装置，其特征在于：所说的背景板(6)上的涂层在可 见光、紫外光、红外光照射下与被检测的棉纤维具有相同的光学参数，涂层的材料是油漆、颜料、涂料， 或将棉纤维直接固定在背景板的表面，或者用光学塑料制成中空的塑料管，内部填充棉纤维来制成背景 板(6)；一方面，当通道(2)中没有棉花时防止喷嘴阵列(7)误动作；另一方面，当棉流中出现异纤时，根 据光学参数的变化，及时、准确地将异纤检测出来。