摘要
针对棉花轧工质量现行人工感官检验中存在的劳动强度大、主观性强、检测效率低等问题,设计一种基于机器视觉的棉花轧工质量检测系统。系统由压棉机构、图像采集机构、检测处理机、检测控制板卡和触控显示屏组成。设计了低角度直接照明系统与图像采集机构,LED光源以检测视窗法线呈45°方向照射,工业相机透过光学玻璃采集棉花图像。采用图像纹理特征表达棉花外观形态,通过测定轧工质量实物标准的角二阶矩,建立图像纹理特征与外观形态关系模型,融合噪声点评价与高低阈值自适应的Canny方法进行图像滤波与分割识别,根据欧氏距离进行轧工质量等级判定,并选取棉样进行系统试验验证。结果表明,轧工质量实物标准P1、P2、P3的角二阶矩分别为[0.893 2,1]、[0.689 1,0.776 1]、[0.213 6,0.587 3],各等级间的角二阶矩纹理特征值区别明显,验证了图像纹理表达棉花外观形态的可行性。系统的疵点粒数指标检测相对偏差为0.15,疵点与背景的分离效果明显。与国标检验方法相比,轧工质量视觉系统检测准确率达94.20%,检测偏差上下浮动不大于1个轧工质量等级,与国标检验结果一致性高。单个棉样系统检测耗时1.2 s,检测效率提升77.36%。系统能够满足现场使用要求,为棉花轧工质量指标的仪器化检测提供了技术参考。
- 单位