[发明专利]一种基于机器视觉的棉花色泽度检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的棉花色泽度检测装置及检测方法，包括设置在棉花样本顶部的气动装置和位于棉花样本底部的透光玻璃板，透光玻璃板的底部设置CCD相机，CCD相机与透光玻璃板设置补光光源，CCD相机连接数据采集卡，数据采集卡连接有计算机和，计算机还连接气动装置。本发明的检测方法，通过气动装置对棉花样本施加压力，再利用CCD相机在补光光源的条件下对棉花样本进行拍摄，将拍摄的图像传入数据采集卡中，再由计算机对获取的棉花样本图像进行数字图像处理，处理过程是通过获取棉花样本全部的图像特征并采用机器学习的K均值算法对棉花的颜色数据进行处理，以提高棉花色泽的检测精度。

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的棉花色泽度检测装置，还涉及使用该装置对棉花色泽度进行检测的检测方法。

背景技术

棉花是人类生产生活中必不可少的材料，近年来随着我国人民生活质量日益提高，更多的国民追求时尚，对衣物的质量要求愈来愈高，需求愈来愈大，使得服装生产商对服饰等纺织物的需求也逐渐提高，突显出了我国对棉纺织产业的需求，并引起了中央政府部门的高度重视，在棉纺织领域相继出台了多部有关棉花质量检测把控的政策法规。由于棉花在生长过程中，受到土地、雨水、虫蛀、肥料等因素，即使同一产地的棉花色泽也会不相同，当对于大面积棉花的种植时，采用目测法在挑选不同色泽度的棉花的工作量较大，而对于棉花色泽度检测的快速实时检测仍是世界范围内棉纺织行业的一道难题。尽管目前国外的一些公司已经生产出了较为成熟的棉花色泽检测系统，但是由于其较高的价格，也无法在国内大范围推广使用。

机器视觉是利用CCD相机来取代传统人眼做检测的一种现代化检测技术，它通过CCD相机对被检测物进行图像采集，并将图像信息转化为数字信号，再从其中提取特征，从而实现对被检测物状态的检测。目前机器视觉技术已被广泛应用在众多领域，并在其中扮演越来越重要的角色。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种基于机器视觉的棉花色泽度检测装置，能对棉花的颜色等级进行准确、高效的检测。

本发明的另一种目的是提供一种基于机器视觉的棉花色泽度检测的检测方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种基于机器视觉的棉花色泽度检测装置，包括设置在棉花样本顶部的气动装置和位于棉花样本底部的透光玻璃板，透光玻璃板的底部设置CCD相机，CCD相机与透光玻璃板设置补光光源，补光光源为竖直方向倾斜45°设置，CCD相机连接数据采集卡，数据采集卡连接计算机，计算机连接气动装置。

本发明所采用第一种技术方案的特点还在于，

CCD相机的像素为500W，CCD相机的帧率为14fps。

补光光源的色温为6500K的D65光源。

气动装置的压力为50N。

本发明所采用的第二种技术方案是：一种基于机器视觉的棉花色泽度的检测方法，采用上述检测装置，按照以下步骤进行：

步骤1、采用气动装置将棉花样本压紧到透光玻璃板上，打开CCD相机确保相机镜头拍摄到棉花样本中心部位，调整补光光源照射的位置使得补光光源在透光玻璃板上的反射光不会对CCD相机的成像产生影响；

步骤2、CCD相机拍摄待测棉花样本，将CCD相机拍摄到得棉花样本图像信息转化成电信号后通过数据采集卡传输给计算机中，在计算机中对该电信号进行处理并识别图像的色度值；

步骤3、计算机对待测棉花样本图像进行数字图像处理及棉花颜色等级的识别，最终将识别结果显示在所述计算机软件界面上。

本发明所采用的第二种技术方案的特点还在于，

步骤3中数字图像处理过程依次包括以下步骤：高斯滤波、中值滤波和图像裁剪。