一种用于异纤清除机的偏振检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光学装置技术领域，具体涉及一种用于异纤清除机的偏振检测系统。
【背景技术】
[0002]异纤清除机通常串联在生产线中，对棉花中的各种异性纤维进行实时清除。异纤清除机器内部设计有一段透明玻璃管道作为棉花检测区域，为实现对各类异纤的检测，异纤清除机一般采用多种检测手段组合，对棉花进行多次检测来进行异纤检测，早期的异纤机通常采用可见检测和紫外检测分两次对棉花中的异纤进行识别:可见检测主要用来检测彩色的异纤，紫外检测主要用来识别白色带荧光的异纤。
[0003]随着人工采摘棉花成本的提高和机械化作业技术的进步，目前我国的原棉采摘正在逐步推广机器采摘代替人工采摘棉花，尤其是新疆的主要产棉区已经开始使用机器采摘棉花。机采棉的主要特征是彩色异纤含量很少，但棉花种植时铺设的地膜大量混入棉花中，导致棉花中地膜异纤的数量很多，给纺织厂造成很大的困扰。而早期的异纤机不具备检测地膜的手段，无法满足用户机采棉的生产要求，因此迫切需要异纤机开发一种能够识别地膜异纤的检测系统。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种用于异纤清除机的偏振检测系统，解决了现有的异纤清除机无法识别透明塑料地膜的缺陷。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种用于异纤清除机的偏振检测系统，包括位于被测物两侧的检测组件，每组检测组件包括紫外光源以及位于紫外灯管远离被测物一侧的白色LED光源，白色LED光源的前方设置有X向偏振膜，白色LED光源远离紫外光源的一侧设置有彩色线阵相机，彩色线阵相机的镜头前方设置有Y向偏振片。
[0006]本实用新型的特点还在于，
[0007]白色LED光源固定于具有矩形透光窗的U形灯罩里，X向偏振膜设置在透光窗外表面。
[0008]U形灯罩和紫外光源固定在灯管支架上。
[0009]还包括位于被测物和检测组件之间的通道玻璃。
[0010]本实用新型的有益效果是:本实用新型的一种用于异纤清除机的偏振检测系统解决了现有的异纤清除机无法识别透明塑料地膜的缺陷。本实用新型的一种用于异纤清除机的偏振检测系统采用白色LED灯管作为偏振检测的背景光源，白色LED灯管具有亮度高、发热低的特点，能有效降低偏振膜的老化;而且偏振光源作为背景光源可以有效降低棉花散射光线的干扰并提高地膜偏振图像的信号强度;该偏振检测系统既提升了棉花异纤清除机对异纤种类的识别范围，又可以满足用户不同原棉品种生产时对异纤机识别效率的要求，从而提高纺织企业的生产效率，提升企业效益。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的一种用于异纤清除机的偏振检测系统的结构示意图。
[0012]图中，1.白色LED光源，2.紫外光源，3.X向偏振膜，4.灯管支架，5.通道玻璃，6.彩色线阵相机，7.Y向偏振片，8.U形灯罩，9.被测物。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0014]本实用新型提供的一种用于异纤清除机的偏振检测系统的结构如图1所示，包括位于被测物9两侧的检测组件，每组检测组件包括紫外光源2以及位于紫外灯管2远离被测物9一侧的白色LED光源I，白色LED光源I的前方设置有X向偏振膜3，白色LED光源I远离紫外光源2的一侧设置有彩色线阵相机6，彩色线阵相机6的镜头前方设置有Y向偏振片7。
[0015]白色LED光源I固定于具有矩形透光窗的U形灯罩8里，X向偏振膜3设置在透光窗外表面，在白色LED光源I前面装配有带矩形透光窗的U形灯罩8，U形灯罩8将白色LED光源I除透光窗以外区域的光线全部屏蔽，让光线仅从透光窗射出；灯罩的透光窗上装配偏振角度为O。的X向偏振膜3，使白色LED光源I发出的光线全部通过该X向偏振膜3转化为X轴方向的偏振光，这些偏振光线通过透明的通道玻璃照射在被测物9上。
[0016]U形灯罩8和紫外光源2固定在灯管支架4上。
[0017]还包括位于被测物9和检测组件之间的通道玻璃5。
[0018]事例性的，白色LED光源I和紫外光源2可以分别为白色LED灯管和紫外灯管。
[0019]本实用新型的一种用于异纤清除机的偏振检测系统充分考虑设计成本和早期异纤清除机检测方式的特性并结合偏振检测要求及偏振信号特征，将紫外检测与偏振检测共用同一个检测单元，采用白色LED光源作为偏振检测的背景光源，偏振光源与偏振图像采集相机处于被测物的两侧，相机实时采集透过被测物的偏振光图像，然后通过偏振图像的不同特征识别棉花中含有的地膜杂质。事例性的，可以在同一检测单元内的光源安装支架上安装有三根紫外线光源和一根白色LED光源的偏振光源，偏振光源安装于相机采集图像视场的正后面作为偏振背景光源，三根紫外线光源分布在偏振光源的上下两侧作为激发荧光使用。偏振检测采用透射光线进行，荧光检测采用紫外激发荧光的反射光来检测。
[0020]偏振图像采集设计主要从偏振信号筛选和相机采集图像两方面实现，根据不同被测物9(棉花、地膜)在偏振光照射下透过光线的特性，偏振信号筛选利用彩色线阵相机6镜头前面装配的90° (Y轴)偏振方向的Y向偏振片7来完成。众所周知X方向的偏振光无法通过Y方向的偏振片从而产生消光现象，而透明地膜在偏振光的照射下，其透过的光线偏振角度会发生偏转，透过光线的偏振角度与镜头前的偏光片不再是90°夹角，根据投影公式可知，部分光线能够通过Y向偏振片7;而棉花属于不透明物体，其在偏振光源的照射下没有透射光线可以通过，因此没有光线通过Y向偏振片7。根据上述描述，透明地膜由于有偏振特性，可以在经过Y向偏振片7后形成较亮的图像，而棉花等不具有偏振特性的被测物则是很暗的图像。
[0021]偏振检测系统中图像采集使用高速彩色线阵相机6来完成。紫外线激发的荧光图像主要以蓝色光为主，而偏振光透过地膜时，地膜的边缘对红色、绿色偏振光线产生较大的偏转，从而在经过Y向偏振片7后相机可以采集到红色或绿色的图像，地膜的中间对各色光线的偏转角度大致相当，所以经过Y向偏振片7后相机可以采集到较亮的图像。利用彩色相机采集形成的RGB真彩图像能够最大程度地保留这些信息，不仅能够有效地识别荧光异纤和各种形状的地膜，而且可以有效地降低杂散光和自然光对图像的干扰。
【主权项】
1.一种用于异纤清除机的偏振检测系统，其特征在于，包括位于被测物(9)两侧的检测组件，所述每组检测组件包括紫外光源(2)以及位于紫外灯管(2)远离被测物(9)一侧的白色LED光源(I)，所述白色LED光源(I)的前方设置有X向偏振膜(3)，所述白色LED光源(I)远离紫外光源(2)的一侧设置有彩色线阵相机(6)，所述彩色线阵相机(6)的镜头前方设置有Y向偏振片(7)。2.如权利要求1所述的一种用于异纤清除机的偏振检测系统，其特征在于，所述白色LED光源(I)固定于具有矩形透光窗的U形灯罩(8)里，所述X向偏振膜(3)设置在透光窗外表面。3.如权利要求2所述的一种用于异纤清除机的偏振检测系统，其特征在于，所述U形灯罩(8)和紫外光源(2)固定在灯管支架(4)上。4.如权利要求1所述的一种用于异纤清除机的偏振检测系统，其特征在于，还包括位于被测物(9)和检测组件之间的通道玻璃(5)。
【专利摘要】本实用新型公开的一种用于异纤清除机的偏振检测系统，包括位于被测物两侧的检测组件，每组检测组件包括紫外光源以及位于紫外灯管远离被测物一侧的白色LED光源，白色LED光源的前方设置有X向偏振膜，白色LED光源远离紫外光源的一侧设置有彩色线阵相机，彩色线阵相机的镜头前方设置有Y向偏振片。本实用新型的一种用于异纤清除机的偏振检测系统采用白色LED灯管作为偏振检测的背景光源，能有效降低偏振膜的老化；偏振光源作为背景光源可以有效降低棉花散射光线的干扰并提高地膜偏振图像的信号强度；该偏振检测系统既提升了棉花异纤清除机对异纤种类的识别范围，又可以满足用户不同原棉品种生产时对异纤机识别效率的要求。
【IPC分类】G01N21/21
【公开号】CN205262947
【申请号】CN201521098488
【发明人】张得旺, 姜佳, 陈本权, 周磊
【申请人】陕西长岭软件开发有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月25日