[发明专利]棉花异纤在线检测照明均匀性调节方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率可调的棉花异纤在线检测照明装置，用于保持棉花异纤在线检测通道中照明的均匀性，进而提高采集棉花异纤图像的质量，从而保证有效地剔除棉花中的异纤等杂质。 

背景技术

现有的棉花异纤在线检测生产中，采用CCD线阵相机对经过开松棉机处理过的棉流进行图像采集，获取棉流中的异纤信息。一般情况下，由于棉流通道中光照的不均匀性，使得在正常的拍照过程中，CCD线阵相机拍摄出的图像出现中间部分较亮，两侧部分较暗的现象，在照片的较暗处或过亮处棉花和异纤的区分度就会减弱，这样，在异纤剔除时很大程度上会出现异纤的漏检或误将棉花当成是异纤。针对上述情况，在现有的技术中，一般是通过增加整体光照强度以及调节相机的拍摄角度或拍摄焦距来解决这种问题，虽然这样处理可以使拍出照片的质量大幅度提高，但对于拍摄图像明暗不均的问题未作出根本性的处理。 

   若要高效地剔除棉花中的异纤，准确的异纤识别是必不可少的，这就对拍出的棉流照片质量有了较高的要求。如何准确有效地拍出高质量的棉流照片便成了棉花异纤在线检测技术的重要环节，而光照作为拍照时不可或缺的一部分，均匀的光照环境可以大大提高照片的质量。 

发明内容

本发明针对棉花异纤在线检测图像采集时出现的照片明暗不均的情况，提出了一种功率可调的棉花异纤在线检测照明装置，提高棉流通道中照明的均匀性，以提高采集图像的质量，增强棉花异纤的的识别度。 

本发明一种棉花异纤在线检测照明装置采用的技术方案是：本发明包括背景板、光源板和CCD线阵相机，光源板和CCD线阵相机位于棉流通道的同一侧，背景板位于棉流通道的另一侧，两块光源板位于靠近棉流通道位置处且有缝隙地上下垂直放置，CCD线阵相机位于远离棉流通道位置处且正对准所述缝隙，背景板垂直放置也正对准所述缝隙；每块光源板均有n个LED灯且分两排布置，n个LED灯均通过LED灯电源总线与控制模块连接，控制模块通过控制总线与计算机连接。 

进一步地，所述控制模块包括单片机，单片机的输出端口通过m路传输总线与地址译码器连接，地址译码器通过n路传输总线连接多路分配器， ；单片机的D/A端口通过导线与D/A转换器连接，D/A转换器也连接多路分配器，多路分配器内含n个开关，每一开关连接一个采样保持电路，每一个采样保持电路连接一个电压电流转换电路，所述n个LED灯分别对应串联n个电压电流转换电路。 

本发明一种棉花异纤在线检测照明装置的均匀性调节方法采用的技术方案是：先用CCD线阵相机对棉流进行图像采集，将采集到的图像传给计算机，计算机对接收到的图像进行处理，用阈值分割法将图像分割为q个区域，对分割后的各个区域进行图像亮度特征提取并确定各区域图像的亮度级数，若该区域的亮度级数大于所允许的最大的亮度级数或小于所允许的最小的亮度级数，则对该区域对应的LED灯进行亮度调整。 

所述亮度调整的方法是：先在计算机中生成LED灯亮度调整命令，将LED灯亮度调整命令发送至单片机，经由单片机处理后分别将信号对应传至地址译码器和D/A转换器，由地址译码器解码需要调节的LED灯的地址信息，由D/A转换器将数字信号转换为模拟信号，再将解码后的地址信号和D/A转换后的模拟信号传入多路分配器，由多路分配器有选择性地将信号传递给对应的采样保持电路，最后通过电压电流转换电路将传输过来的电压信号转换为电流信号，并作用于串联在电压电流转换电路中的待调节的LED灯上以调整LED灯的亮度。 

本发明与已有方法和技术相比，具有如下优点： 

1、本发明针对一组LED灯源，通过对每一个LED灯进行亮度调整的方法，有针对性地调整光照不均匀处LED灯的亮度，进而提高光照的均匀度，也提高采集棉花异纤图像的质量，从而保证有效地剔除棉花中的异纤等杂质。

2、本发明采用一个单片机控制单元调节n路LED灯的亮度，电路结构简单，同时可以实现自动控制。 

3、本发明采用计算机图像处理的方法反馈调节LED灯的亮度，将需要调节的LED灯的调节信号发送给调节电路，无需调节的部分则可以直接跳过，如此反复，形成一个闭环控制系统，可加快光照均匀度调整的速度，缩短调整光照的时间。 

附图说明

图1是本发明棉花异纤在线检测照明装置的立体结构示意图； 

图2是图1的主视图；

图3是图1中光源板的结构示意图；

图4是图1中控制模块7的控制电路图；

图5是本发明棉花异纤在线检测照明均匀性调节方法的流程图。