基于图像分析的籽棉含杂率检测与实验

吴婷荣， 陈亚军， 杨舒涵， 史书伟， 李梦辉， 夏 彬

(1.西安理工大学 印刷包装与数字媒体学院， 陕西 西安 710054；2.中华全国供销合作总社 郑州棉麻工程技术设计研究所， 河南 郑州 450004)

棉花是纺织业的主要原材料之一，而杂质的存在却一直是一个不可避免的难题。其中，籽棉中的杂质含量尤为突出，若不对籽棉中的杂质进行去除处理，会使皮棉的含杂量增加，品级降低，也会影响到后续的加工质量。粗大的杂质更是容易堵塞机器，从而加快机器的磨损[1]。在棉花的加工过程中，主要有籽棉清理、轧花、皮棉清理、打包等工艺环节，含杂率的检测，可以明确籽棉中杂质的含量，为清除工序的安排提供依据，同时也可用于判定籽棉的质量是否符合标准。因此，籽棉含杂率的检测对于棉纺织业来说，具有重要意义。

依据国家标准，籽棉含杂率的检测是通过将杂质与籽棉分离，然后分别称重、计算，得出杂质的质量百分比。然而这种方法效率较低，需消耗一定时间，在快速、自动化的生产线环节中运用存在一定难度。图像处理技术的真实性、便捷性和准确性，使其在纺织行业中的应用越来越多。近年来，国内外研究人员将其应用到了棉花检测领域中，并取得了较好的成果。其中，Wang、王飞等[2-6]运用阈值分割法和边缘检测对棉花图像进行分割，检测其中存在的异物。王欣、杨程午等[7-11]根据特征的不同，进行棉花图像中异性纤维和杂质的检测识别。Yang等[12]针对彩色图像，提取出颜色和亮度显著性图，进而分割出异性纤维。……