[發(fā)明專利]異性纖維分揀系統(tǒng)中用視頻測速的棉流速度在線估計方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710065192.4
• 申請日: 2007-04-06
• 公開（公告）號: CN101281208A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸文凱;張雷;劉磊
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鄭州紡機自控設(shè)備有限公司
• 主分類號: G01P3/00
• 分類號: G01P3/00;G01C11/04;G06T7/00;D01G5/00;D01B9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基于機器視覺的工業(yè)檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

所謂異性纖維分揀主要是指從大量棉花中識別并分揀出異性纖維(如人和動物的毛發(fā)、丙綸絲、塑料等)的過程。在棉紡行業(yè)中，異性纖維分揀是一道很重要的工序。基于機器視覺原理的異性纖維分揀系統(tǒng)是目前使用的一種主要的方法。異性纖維分揀系統(tǒng)使用高速相機(一般為線陣相機)對透明通道中的棉流進行在線的拍攝，將攝得的圖像送入計算機，通過專用的計算機軟件識別出異性纖維并確定其位置，最后根據(jù)棉流速度確定延時時間并驅(qū)動相應(yīng)的電磁閥將異性纖維吹出。其中棉流速度估計的準確與否直接影響異性纖維的吹出率，不準確的棉流速度估計會造成電磁閥動作的提前或滯后，使檢測出的異性纖維被漏吹。在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，棉流速度一般是根據(jù)管道中的風(fēng)速估算出來的，風(fēng)速可由送風(fēng)設(shè)備控制或管道中的風(fēng)速測量設(shè)備提供，在風(fēng)速的基礎(chǔ)上乘以一個小于1的經(jīng)驗系數(shù)(如0.78)即為棉流速度。這種棉流速度估計方法簡單易用，可適用于風(fēng)速比較平穩(wěn)時的棉流速度估計，但在實際工業(yè)應(yīng)用中，管道中的風(fēng)速往往并不穩(wěn)定，且對于不同的棉花品種，用于估計棉流速度的經(jīng)驗系數(shù)一般是不一樣的，所以使用傳統(tǒng)方法很難得到準確的棉流速度的估計。

視頻測速是“智能交通領(lǐng)域”的一個研究熱點(童劍軍，說說視頻測速，中國交通信息產(chǎn)業(yè)，2006，第9期，36-38頁)，盡管視頻交通測速有其優(yōu)點，但存在一些困難，限制了實際應(yīng)用。本發(fā)明將視頻測速技術(shù)應(yīng)用于異性纖維分揀系統(tǒng)。相對于智能交通領(lǐng)域中的視頻測速，將視頻測速技術(shù)應(yīng)用于異性纖維分揀系統(tǒng)存在如下優(yōu)越條件：1、光照穩(wěn)定；2、雙相機采集視頻信號；3、相機位置固定；4、不需要成像空間和物理空間之間的轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的的目的在于提出一種異性纖維精確分揀用的棉流速度在線估計方法。本發(fā)明的特征在于，該方法依次含有以下步驟：

步驟(1)，在棉流通道一側(cè)垂直于該通道寬度方向與棉流運動方向放置的兩架相隔設(shè)定距離S的線陣相機(1)和(2)，對作變速直線運動的棉流在設(shè)定的相等的時間內(nèi)采集到有部分重疊的兩幅圖像，對所述兩個線陣相機(1)和(2)所采集的兩幅棉流圖像沿垂直于棉流橫截線的方向進行分割，分割成若干棉流子圖，標志為S1(t，x)和S2(t，x)，x為與所述相機(1)或(2)對應(yīng)的棉流橫截線上的空間位置，x∈X_p且{X₁，…X_p，…X_m}構(gòu)成完整的棉流橫截線，m為子圖的個數(shù)，m最小為1，最大為所述相機(1)或(2)的有效觀測點數(shù)，t為所述相機(1)或(2)對應(yīng)的拍攝到所述棉流橫截線的時間；

步驟(2)，線陣相機(1)和(2)分別地拍攝到的棉流子圖S1(t，x)和S2(t，x)輸入一個計算機；

步驟(3)，計算機按下式計算所述棉流子圖S1(t，x)和對應(yīng)不同延時Δt下的棉流子圖S2(t，x)之間的相似性，得到一條隨Δt變化的相似程度的曲線f(Δt)；