棉花異纖分揀

應用領（lǐng）域：分（fèn）揀

目前（qián）我國棉花中混雜異性纖維問題突出，棉花中混雜的異性纖維比重雖小，但危害卻很（hěn）大 。經過紡織機械打擊分梳後，異（yì）性纖維縱向斷裂、橫向分（fèn）開，數量成倍（bèi）增加。紡紗時，散落的異（yì）性纖維容易使棉紗斷（duàn）頭，降低生（shēng）產效率（lǜ）；織布時，出現（xiàn）大量布麵疵點，影響（xiǎng）布麵質量；染色（sè）時，因著色率不同，影（yǐng）響（xiǎng）外觀（guān）。

在國內的棉花加工廠（chǎng）， 為了清除異性纖維，除了在收購時把好管， 進行人工挑揀外， 還有專人在喂花前， 在棉垛上挑揀異性纖維。這種人工的挑揀費時費力。利用機器視覺技術進行異纖分揀不但可以提高準確度，還可以大大提高工作效率，從而節省大量的成本。

利用機器視覺分揀出（chū）棉花中混雜的異性纖維（俗稱“三絲”），指的是化學纖維，動物纖維和非棉性纖（xiān）維，比如（rú）丙綸絲，塑料繩，各種色線，薄膜，頭發絲，雞毛，碎布（bù）以及被汙染的（de）棉花等。

主（zhǔ）要過程

棉花通過疏棉機後，風機帶動棉花從棉花（huā）通道通過玻璃視窗（chuāng），在玻璃視窗的兩側（cè）使用兩（liǎng）個高（gāo）速高分辨率彩色線掃描相機分別采集棉花的圖像。圖像數據傳送至工控機，經圖像處理軟件處理後將處理結果給I/O單（dān）元，通過高頻電磁閥將雜質吹入冗雜箱。

軟件中利用異性纖維（wéi）的色差和亮度信息與棉纖（xiān）維的差值來判斷是否為雜質。對每一（yī）個（gè）像素點的（de）灰度（dù）值與設定閾值範圍進（jìn）行比較。

主要有兩類異性纖維：

• 有色雜質，其RGB分量至少有一分量比棉纖維RGB中（zhōng）一分量低。

• 色彩鮮豔的強反光物質以及發生熒光效應的物質，其RGB分（fèn）量至少有一分量（liàng）比棉纖維RGB分量高。

由於相機的傳（chuán）感器中像素自身的不均勻性、鏡頭畸變（biàn）和光源的不均勻性（xìng），所得到的圖像兩端與中間區域存在一定的灰度差值，可（kě）以（yǐ）對相機（jī）進行平場校正來減（jiǎn）少這個差值，或者在圖像處理的（de）時候考慮到這個因素，在設定閾值（zhí）的時候（hòu）取（qǔ）非（fēi）線性閾值。

係統運行界麵與棉纖維相似的異性纖維的檢測方法（fǎ）

經過充（chōng）分分析棉（mián）花中異性纖維（wéi）的主要類型及其材料可知，異性纖維中與棉花顏色相（xiàng）近也是最難檢測的雜質中90％ 以上是紙張和白色丙綸絲(俗稱“編（biān）織帶絲”)等物質（zhì），而這些白色物質有一共同的（de）特（tè）征就是含有增白劑(雙（shuāng）三嗪氨基二苯乙烯類型，香（xiāng）豆素類型等)，這些物質（zhì）在紫外線的照射下激發出波長為400～500 nm的明亮的（de）熒光 ，而棉纖維在紫（zǐ）外線的照（zhào）射下不變色（sè）。這種差別（bié）是區別棉花和與白色異性纖維的重要依據。紫外線的波（bō）長在l0～400 nm之間，其（qí）中波長為200～400 nm 的紫外線的光化學效應最為顯著。