原棉異纖維檢測(cè)系統(tǒng)照明光源關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、照明系統(tǒng)是基于機(jī)器視覺原棉異纖維檢測(cè)系統(tǒng)中關(guān)鍵的部分之一，主要目標(biāo)是以合適的照射方式將光線投射到原棉表面，盡可能地突出原棉特征量，在棉纖維和異性纖維之間應(yīng)盡可能地產(chǎn)生明顯的區(qū)別，增加對(duì)比度，同時(shí)還應(yīng)保證足夠的整體亮度，棉花位置的變化不應(yīng)該影響成像的質(zhì)量。好的設(shè)計(jì)能夠改善整個(gè)系統(tǒng)的分辨率，簡(jiǎn)化軟件的運(yùn)算，減少機(jī)器視覺成像的負(fù)擔(dān)，從而提高系統(tǒng)的檢測(cè)率和檢出率。本論文在分析原棉異纖維檢測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)照明光源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體開展了以下主要

2、工作:
　　(1)光源照射方式的研究和光譜分析。光源的照射角度是照明方式中最重要的因素，通過大量的實(shí)驗(yàn)分析，最終選用能獲得高質(zhì)量圖像的直接明場(chǎng)正面照明方式。其次，為有效檢測(cè)出與棉纖維色澤極其相似的異性纖維雜質(zhì)，根據(jù)異性纖維與棉纖維近紫外吸收特性的差別，提出利用紫外熒光效應(yīng)檢測(cè)原棉異性纖維雜質(zhì)，該方法分析紫外波段中異性纖維與棉纖維吸收特性差異隨波長(zhǎng)變化規(guī)律，確定了區(qū)分棉纖維與多種異性纖維的最佳波段的范圍是365-370nm。

3、　　(2)照明光源的仿真設(shè)計(jì)。通過對(duì)LED光源的光通量、被測(cè)面的照度、CCD的照度計(jì)算和光學(xué)機(jī)構(gòu)仿真軟件TracePro的模擬設(shè)計(jì)，建立了照明光源的照射模型，并分析了LED陣列的光照度分布，最后設(shè)計(jì)了高光照度且均勻性好的三角形LED陣列光源作為原棉異纖維檢測(cè)系統(tǒng)的照明光源。
　　(3)圖像的采集與處理。建立紫外光譜成像系統(tǒng)，將異性纖維紫外吸收特性轉(zhuǎn)化為紫外圖像中異性纖維圖像特征，采用自適應(yīng)圖像增強(qiáng)和二值化圖像處理方法，從原棉背景中