[发明专利]原棉轧工表观质量的数字化检验方法

说明书

本发明涉及一种原棉轧工表观质量的数字化检验方法，包括以下步骤：第一步：建立标准棉花样品的数字化模型；第二步：提取待检测棉花的数字化信息；第三步：将提取的待检测棉花数字化信息和标准棉花样品的数字化模型进行对比分级；本发明标准棉花样品的数字化模型固化在处理芯片中，图像数字转换装置的输出通过数码信息连接线输入到处理芯片，经过处理芯片的计算后，原棉轧工表观质量的分级结果即可输出，本发明提出了可以用仪器替代的当前人工目测评估检验原棉轧工表观质量的全新方法，这种方法的本身不但可以大量的节省每一年在棉花购销环节中间的大量标准制作费用和人工，节省了检验的时间，仪器检测的客观性和公正合理可以更好的保证农工双方利益。

技术领域：

本发明涉及一种棉花表观质量的检验方法，具体涉及一种采用数字化技术方案来实现对原棉经过轧工后的棉花表观质量的检验方法。

背景技术：

棉农从种植地收获了棉花后，都有经过轧花工艺将棉桃打碎，棉籽去除，取岀棉花纤维进行混合，然后打包后向收购部门销售。棉花的轧工质量是评定棉花等级和原棉收购价格的重要标准。到目前为止，对棉花轧工质量的检验标准还是建立在被检验样品的表观特性上，检验方法是通过检验人员按照国家要求用肉眼对被检样品和标准分级样品进行外观比对来进行评估的。由于天然的棉花产品並非机械加工的产品，国家标准对棉花样品的表观特性描述只是文字表述，未能采取定量方式。由于棉花样品表面形态的多样化，被检样品与标准样品之间也只能是一种程度上宏观评估，並不存在严格的分级图形的对应关系，因此分级比较粗糙，几种特征之间的等级交义和综合也比较模糊，造成在棉花产品的等级检验中容易产生争议，而且分级检验工作涉及大量人力物力。

为了改变这种主观检测验方法，中国农业大学曾经提出了一种利用多光谱图像来检验棉花质量的检验方法，并且申请了中国专利，(201110117211.X一种棉花质量检测方法)，该方法试图利用不同级别的棉花样品的光谱反射率的差别来区分棉花的级别，而国家标准对棉花表观分级是从色泽和表观形态两个方面分别独立进行的。原棉经过棉桃打碎，棉籽去除等轧工后，其主要表现在几何形态的不均匀性和杂屑含量(杂屑包括棉桃碎屑、棉籽碎屑和棉籽被轧破裂后外渗出的液体对棉花表观的污染)上，而这类差异在光谱反射率上的反映极不敏感,经常甚至会低于测量系统的基本起伏,完全不适合用于检验轧工质量,因此者这种方法至今未能得到推广使用。

发明内容：

本发明的一种原棉轧工表观质量的数字化检验方法，包括以下步骤：

第一步：建立标准棉花样品的数字化模型；

第二步：提取待检测棉花的数字化信息；

第三步：将提取的待检测棉花数字化信息和标准棉花样品的数字化模型进行对比分级；

所述第一步中，还包括下述分步骤：

A)数字图像信息获取及图像/数字的转换；

B)数字图像的特征提取；

C)建模。

进一步的改进在于，所述分步骤A)还包括：求取平均亮度作为像素亮度归一化的参照指标，将原始的像素亮度阵列归一化；

对归一化的原始像素亮度阵列中每行的像素值求平均，再逐行进行亮度值的二次归一化处理，然后再对每列像素值同样逐列进行二次归一化处理，重新构成了新的二次归一化的像素阵列，以此消除照明条件的方位性影响。

进一步的改进在于，所述分步骤B)还包括：设定亮度下限值作为区分杂质籽屑的阈值，以低于阈值的像素比例代表杂质所占的总量，就可以得出杂质籽屑的像素比K1代表杂质籽屑的数字集群数量；

在归一的数字阵列中,用平均亮度低于阈值的像素以清除图像中的杂质籽屑影响，构成清洁的像素亮度阵列，然后统计该阵列像素的亮度百分离散值K2，作为标准棉花样品均匀性指标；