目前我國(guó)棉花中混雜異性纖維問(wèn)題突出，棉花中混雜的異性纖維比重雖小，但危害卻很大。經(jīng)過(guò)紡織機(jī)械打擊分梳后，異性纖維縱向斷裂、橫向分開(kāi)，數(shù)量成倍增加。紡紗時(shí)，散落的異性纖維容易使棉紗斷頭，降低生產(chǎn)效率；織布時(shí)，出現(xiàn)大量布面疵點(diǎn)，影響布面質(zhì)量；染色時(shí)，因著色率不同，影響外觀。

在國(guó)內(nèi)的棉花加工廠，為了清除異性纖維，除了在收購(gòu)時(shí)把好管，進(jìn)行人工挑揀外，還有專(zhuān)人在喂花前，在棉垛上挑揀異性纖維。這種人工的挑揀費(fèi)時(shí)費(fèi)力。利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行異纖分揀不但可以提高準(zhǔn)確度，還可以大大提高工作效率，從而節(jié)省大量的成本。

機(jī)器視覺(jué)機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是指通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種）將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。機(jī)器視覺(jué)由于其快速準(zhǔn)確的判斷，非接觸式的測(cè)量辦法，收到廣大自動(dòng)化用戶的廣泛應(yīng)用，目前已經(jīng)在國(guó)民生活的各個(gè)領(lǐng)域取得了不俗的進(jìn)展，維視圖像是國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)硬件產(chǎn)品和檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)提供商，其自主研發(fā)的專(zhuān)門(mén)用于棉花異纖分析的檢測(cè)系統(tǒng)，與國(guó)內(nèi)主要的棉花生產(chǎn)檢測(cè)廠商達(dá)成了廣泛的合作，并受到用戶的一致好評(píng)。以下我們將根據(jù)自己的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，給大家介紹一下棉花分揀中的視覺(jué)應(yīng)用。

利用機(jī)器視覺(jué)分揀出棉花中混雜的異性纖維（俗稱(chēng)“三絲”），指的是化學(xué)纖維，動(dòng)物纖維和非棉性纖維，比如丙綸絲，塑料繩，各種色線，薄膜，頭發(fā)絲，雞毛，碎布以及被污染的棉花等。其主要過(guò)程如下：

棉花通過(guò)疏棉機(jī)后，風(fēng)機(jī)帶動(dòng)棉花從棉花通道通過(guò)玻璃視窗，在玻璃視窗的兩側(cè)使用兩個(gè)高速高分辨率彩色線掃描相機(jī)分別采集棉花的圖像。圖像數(shù)據(jù)傳送至工控機(jī)，經(jīng)圖像處理軟件處理后將處理結(jié)果給I/O單元，通過(guò)高頻電磁閥將雜質(zhì)吹入冗雜箱。

軟件中利用異性纖維的色差和亮度信息與棉纖維的差值來(lái)判斷是否為雜質(zhì)。對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)的灰度值與設(shè)定閾值范圍進(jìn)行比較。

主要有兩類(lèi)異性纖維：

有色雜質(zhì)，其RGB分量至少有一分量比棉纖維RGB中一分量低。

色彩鮮艷的強(qiáng)反光物質(zhì)以及發(fā)生熒光效應(yīng)的物質(zhì)，其RGB分量至少有一分量比棉纖維RGB分量高。

由于相機(jī)的傳感器中像素自身的不均勻性、鏡頭畸變和光源的不均勻性，所得到的圖像兩端與中間區(qū)域存在一定的灰度差值，可以對(duì)相機(jī)進(jìn)行平場(chǎng)校正來(lái)減少這個(gè)差值，或者在圖像處理的時(shí)候考慮到這個(gè)因素，在設(shè)定閾值的時(shí)候取非線性閾值。

另外，維視圖像在與之相似的領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用，其檢測(cè)方法與之類(lèi)似。與棉纖維相似的異性纖維的檢測(cè)方法：

經(jīng)過(guò)充分分析棉花中異性纖維的主要類(lèi)型及其材料可知，異性纖維中與棉花顏色相近也是最難檢測(cè)的雜質(zhì)中90％以上是紙張和白色丙綸絲(俗稱(chēng)“編織帶絲”)等物質(zhì)，而這些白色物質(zhì)有一共同的特征就是含有增白劑(雙三嗪氨基二苯乙烯類(lèi)型，香豆素類(lèi)型等)，這些物質(zhì)在紫外線的照射下激發(fā)出波長(zhǎng)為400～500nm的明亮的熒光，而棉纖維在紫外線的照射下不變色。這種差別是區(qū)別棉花和與白色異性纖維的重要依據(jù)。紫外線的波長(zhǎng)在l0～400nm之間，其中波長(zhǎng)為200～400nm的紫外線的光化學(xué)效應(yīng)最為顯著。