[发明专利]一种棉花中棉结和短绒含量的快速检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种棉花中棉结和短绒含量的快速检测装置，其特征在于，包括：

喂棉机构(1)，所述喂棉机构用于传输待测样品(19)；

分梳机构(4)，包括设置有多个分梳针辊，所述分梳机构(4)的入口与喂棉机构(1)末端相连接，将待测样品(19)分梳成单根棉纤维(18)；

检测机构，包括可透光的检测通道(5)，所述检测通道(5)的入口与所述分梳机构(4)末端相连接，所述检测通道(5)一侧设置有光源(7)和成像机构(8)；其中，所述光源(7)聚焦于检测通道(5)中心，所述成像机构(8)位于光源(7)后侧，用于对单根棉纤维(18)成像处理；

废棉收集系统(10)，与所述检测通道(5)末端相连接，将检测后的单根棉纤维(18)进行收集。

2.根据权利要求1所述的棉花中棉结和短绒含量的快速检测装置，其特征在于，所述喂棉机构(1)包括：传送皮带(1-1)，所述传送皮带(1-1)一端设置有送样板(1-2)和罗拉(1-3)，所述待测样品(19)通过罗拉(1-3)后送至传送皮带(1-1)。

3.根据权利要求1所述的棉花中棉结和短绒含量的快速检测装置，其特征在于，所述分梳机构(4)包括大梳针辊(2)和小梳针辊(3)，所述大梳针辊(2)和小梳针辊(3)连接有驱动电机和变速传动组件；所述大梳针辊(2)和小梳针辊(3)相切设置，且转速不同，通过转速差产生圆周表面相对运动，将被测样品棉花分梳成单根棉纤维状态。

4.根据权利要求1所述的棉花中棉结和短绒含量的快速检测装置，其特征在于，所述检测通道(5)包括：与光源同侧的超白透明玻璃和另一侧的灰色背景板(6)，所述检测通道(5)与分梳机构(4)以及废棉收集系统(10)相连通。

5.根据权利要求1所述的棉花中棉结和短绒含量的快速检测装置，其特征在于，所述光源(7)为变焦汇聚光源。

6.根据权利要求5所述的棉花中棉结和短绒含量的快速检测装置，其特征在于，所述变焦汇聚光源包括：光源侧板(11)，所述光源侧板(11)之间从上到下依次设置有可移动的柱透镜(12)、光栅板(14)、白色LED灯板(15)、以及散热器(16)；所述柱透镜(12)上安装有位移调节块(13)，所述光源侧板(11)末端安装有调节固定螺钉(17)，通过调节固定螺钉(17)改变光源的汇聚焦点。

7.根据权利要求1所述的棉花中棉结和短绒含量的快速检测装置，其特征在于，所述成像机构(8)包括超高速线阵数字相机，所述高速线阵数字相机上连接有图像处理板(9)，所述图像处理板(9)包括FPGA核心处理芯片，并为嵌入式系统。

8.根据权利要求1所述的棉花中棉结和短绒含量的快速检测装置，其特征在于，所述废棉收集系统(10)包括与检测通道(5)相连通的废棉箱(10-1)，所述废棉箱(10-1)末端设置有风机(10-2)。

9.一种棉花中棉结和短绒含量的快速检测方法，其特征在于，包括：

连续采集每根通过测试通道的单纤维图像，并生成连续的图像流数据；

对图像流数据中的每张图像进行灰度处理，得到每张图像的灰度值数据；

预设背景灰度预设范围值(设定阈值1，设定阈值2)，将每张灰度图像中的纤维灰度值与背景灰度预设范围值进行比较：当纤维灰度值大于设定阈值1，则该纤维为纤维棉结；当纤维灰度值小于设定阈值2，则该纤维为籽屑棉结；当纤维灰度值大于设定阈值2且小于设定阈值1时，则该纤维为单根棉纤维。