[發明專利]原棉軋工表觀質量的數字化檢驗方法

有效

• 申請號: 201610003763.0
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105678759B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 關德威
• 申請（專利權）人: 上海信潔照明科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

本發明涉及一種原棉軋工表觀質量的數字化檢驗方法，包括以下步驟：第一步：建立標準棉花樣品的數字化模型；第二步：提取待檢測棉花的數字化信息；第三步：將提取的待檢測棉花數字化信息和標準棉花樣品的數字化模型進行對比分級；本發明標準棉花樣品的數字化模型固化在處理芯片中，圖像數字轉換裝置的輸出通過數碼信息連接線輸入到處理芯片，經過處理芯片的計算后，原棉軋工表觀質量的分級結果即可輸出，本發明提出了可以用儀器替代的當前人工目測評估檢驗原棉軋工表觀質量的全新方法，這種方法的本身不但可以大量的節省每一年在棉花購銷環節中間的大量標準制作費用和人工，節省了檢驗的時間，儀器檢測的客觀性和公正合理可以更好的保證農工雙方利益。

技術領域：

本發明涉及一種棉花表觀質量的檢驗方法，具體涉及一種采用數字化技術方案來實現對原棉經過軋工后的棉花表觀質量的檢驗方法。

背景技術：

棉農從種植地收獲了棉花后，都有經過軋花工藝將棉桃打碎，棉籽去除，取岀棉花纖維進行混合，然后打包后向收購部門銷售。棉花的軋工質量是評定棉花等級和原棉收購價格的重要標準。到目前為止，對棉花軋工質量的檢驗標準還是建立在被檢驗樣品的表觀特性上，檢驗方法是通過檢驗人員按照國家要求用肉眼對被檢樣品和標準分級樣品進行外觀比對來進行評估的。由于天然的棉花產品並非機械加工的產品，國家標準對棉花樣品的表觀特性描述只是文字表述，未能采取定量方式。由于棉花樣品表面形態的多樣化，被檢樣品與標準樣品之間也只能是一種程度上宏觀評估，並不存在嚴格的分級圖形的對應關系，因此分級比較粗糙，幾種特征之間的等級交義和綜合也比較模糊，造成在棉花產品的等級檢驗中容易產生爭議，而且分級檢驗工作涉及大量人力物力。

為了改變這種主觀檢測驗方法，中國農業大學曾經提出了一種利用多光譜圖像來檢驗棉花質量的檢驗方法，并且申請了中國專利，(201110117211.X一種棉花質量檢測方法)，該方法試圖利用不同級別的棉花樣品的光譜反射率的差別來區分棉花的級別，而國家標準對棉花表觀分級是從色澤和表觀形態兩個方面分別獨立進行的。原棉經過棉桃打碎，棉籽去除等軋工后，其主要表現在幾何形態的不均勻性和雜屑含量(雜屑包括棉桃碎屑、棉籽碎屑和棉籽被軋破裂后外滲出的液體對棉花表觀的污染)上，而這類差異在光譜反射率上的反映極不敏感,經常甚至會低于測量系統的基本起伏,完全不適合用于檢驗軋工質量,因此者這種方法至今未能得到推廣使用。

發明內容：

本發明的一種原棉軋工表觀質量的數字化檢驗方法，包括以下步驟：

第一步：建立標準棉花樣品的數字化模型；

第二步：提取待檢測棉花的數字化信息；

第三步：將提取的待檢測棉花數字化信息和標準棉花樣品的數字化模型進行對比分級；

所述第一步中，還包括下述分步驟：

A)數字圖像信息獲取及圖像/數字的轉換；

B)數字圖像的特征提取；

C)建模。

進一步的改進在于，所述分步驟A)還包括：求取平均亮度作為像素亮度歸一化的參照指標，將原始的像素亮度陣列歸一化；

對歸一化的原始像素亮度陣列中每行的像素值求平均，再逐行進行亮度值的二次歸一化處理，然后再對每列像素值同樣逐列進行二次歸一化處理，重新構成了新的二次歸一化的像素陣列，以此消除照明條件的方位性影響。

進一步的改進在于，所述分步驟B)還包括：設定亮度下限值作為區分雜質籽屑的閾值，以低于閾值的像素比例代表雜質所占的總量，就可以得出雜質籽屑的像素比K1代表雜質籽屑的數字集群數量；

在歸一的數字陣列中,用平均亮度低于閾值的像素以清除圖像中的雜質籽屑影響，構成清潔的像素亮度陣列，然后統計該陣列像素的亮度百分離散值K2，作為標準棉花樣品均勻性指標；