目前我國(guó)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，但危害卻很大。經(jīng)過紡織機(jī)械打擊分梳后，異性纖維縱向斷裂、橫向分開，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)器視覺機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(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)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。機(jī)器視覺由于其快速準(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)的專門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應(yīng)用。

利用機(jī)器視覺分揀出棉花中混雜的異性纖維（俗稱“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。其主要過程如下：

棉花通過疏棉機(jī)后，風(fēng)機(jī)帶動(dòng)棉花從棉花通道通過玻璃視窗，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)方法與之類似。與棉纖維相似的異性纖維的檢測(cè)方法：

經(jīng)過充分分析棉花中異性纖維的主要類型及其材料可知，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“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型，香豆素類型等)，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。