本发明专利技术属于棉花快速检测技术领域，公开了一种模块化、可移动式棉花快速检测系统及检测方法，所述模块化、可移动式棉花快速检测系统包括：水分检测模块、棉花图像采集模块、中央控制模块、图像增强模块、棉花特征提取模块、质量检测模块、棉花追溯模块、云存储模块、显示模块。本发明专利技术通过图像增强模块能增强棉花图像的对比度，提高棉花图像的清晰度；同时，通过质量检测模块可以测出棉层内部的异性纤维；并且有效区分不同种类的异性纤维；并且能够确定棉层内异性纤维的多光谱特性；能够检测棉层内部多种异性纤维，更符合目标棉花加工过程中异性纤维分布的实际情况，更具实用价值。更具实用价值。更具实用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种模块化、可移动式棉花快速检测系统及检测方法
[0001]本专利技术属于棉花快速检测
，尤其涉及一种模块化、可移动式棉花快速检测系统及检测方法。
技术介绍
[0002]棉花，是锦葵科(Malvaceae)棉属(Gossypium)植物的种籽纤维，原产于亚热带。植株灌木状，在热带地区栽培可长到6m高，一般为1～2m。花朵乳白色，开花后不久转成深红色然后凋谢，留下绿色小型的蒴果，称为棉铃。棉铃内有棉籽，棉籽上的茸毛从棉籽表皮长出，塞满棉铃内部，棉铃成熟时裂开，露出柔软的纤维。纤维白色或白中带黄，长约2～4cm(0.75～1.5寸)，含纤维素约87～90％，水5～8％，其他物质4～6％。棉花产量最高的国家有中国、美国、印度等；然而，现有模块化、可移动式棉花快速检测系统及检测方法采集的棉花图像不清晰，影响检测结果；同时，对与目标棉花颜色差别极小的异性纤维以及细小异性纤维的质量检测效果不太理想。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0004](1)现有模块化、可移动式棉花快速检测系统及检测方法采集的棉花图像不清晰，影响检测结果。
[0005](2)对与目标棉花颜色差别极小的异性纤维以及细小异性纤维的质量检测效果不太理想。
技术实现思路
[0006]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种模块化、可移动式棉花快速检测系统及检测方法。
[0007]本专利技术是这样实现的，一种模块化、可移动式棉花快速检测系统包括：
[0008]水分检测模块、棉花图像采集模块、中央控制模块、图像增强模块、棉花特征提取模块、质量检测模块、棉花追溯模块、云存储模块、显示模块；
[0009]水分检测模块，与中央控制模块连接，用于通过水分检测器检测棉花水分数据；
[0010]棉花图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像设备采集棉花图像；
[0011]中央控制模块，与水分检测模块、棉花图像采集模块、图像增强模块、棉花特征提取模块、质量检测模块、棉花追溯模块、云存储模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；
[0012]图像增强模块，与中央控制模块连接，用于对棉花图像进行增强处理；
[0013]棉花特征提取模块，与中央控制模块连接，用于提取棉花特征信息；
[0014]质量检测模块，与中央控制模块连接，用于对棉花质量进行检测；
[0015]棉花追溯模块，与中央控制模块连接，用于对棉花生产加工源头进行追溯；
[0016]云存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云服务器存储棉花水分检测数据、棉花图像、质量检测结果、棉花追溯信息；
[0017]显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示棉花水分检测数据、棉花图像、质量检测结果、棉花追溯信息。
[0018]一种模块化、可移动式棉花快速检测方法包括以下步骤：
[0019]步骤一，通过水分检测模块利用水分检测器检测棉花水分数据；通过棉花图像采集模块利用摄像设备采集棉花图像；
[0020]步骤二，中央控制模块通过图像增强模块对棉花图像进行增强处理；通过棉花特征提取模块提取棉花特征信息；
[0021]步骤三，通过质量检测模块对棉花质量进行检测；通过棉花追溯模块对棉花生产加工源头进行追溯；
[0022]步骤四，通过云存储模块利用云服务器存储棉花水分检测数据、棉花图像、质量检测结果、棉花追溯信息；并通过显示模块利用显示器显示棉花数据。
[0023]进一步，所述图像增强模块增强方法如下：
[0024]1)通过摄像设备采集棉花图像，基于待处理棉花图像的全局平均亮度、不同滤波方式对所述待处理棉花图像分别进行滤波后的滤波棉花图像以及人眼特性来确定棉花图像增强系数；
[0025][0026]所述基于待处理棉花图像的全局平均亮度、不同滤波方式对所述待处理棉花图像分别进行滤波后的滤波棉花图像以及人眼特性来确定棉花图像增强系数具体包括步骤：
[0027]基于以下第一公式来初步确定棉花图像增强系数：
[0028]其中，为待处理棉花图像中第m行、n列的像素点的棉花图像增强系数，|
·
|表示取绝对值，α为第一预定常数，d(m,n)为所述待处理棉花图像进行高斯滤波后的滤波棉花图像与进行修改的均值滤波后的滤波棉花图像中第m行、n列的像素点的像素值之差，为待处理棉花图像的全局平均亮度，C为待处理棉花图像包含的像素点的像素值的可能的最大值，g(m,n)为所述待处理棉花图像进行高斯滤波后的滤波棉花图像中的第m行、n列的像素点的像素值；
[0029]基于人眼特性来修正所述初步确定的棉花图像增强系数；
[0030]所述基于人眼特性来修正所述初步确定的棉花图像增强系数具体包括：
[0031]基于以下人眼特性公式来修正所述初步确定的棉花图像增强系数；
[0032]其中，f(m,n)为待处理棉花图像中第m行、n列的像素点的修正后的棉花图像增强系数，b为第二预定常数；
[0033]2)基于所述棉花图像增强系数对所述待处理棉花图像进行增强处理；
[0034]所述基于所述棉花图像增强系数对所述待处理棉花图像进行增强处理具体包括：
[0035]基于以下第二公式来确定所述待处理棉花图像的各像素点的增强值：
[0036]s(m,n)＝f(m,n)
×
d(m,n)
[0037]其中，s(m,n)为待处理棉花图像中第m行、n列的像素点的增强值，f(m,n)为待处理棉花图像中第m行、n列的像素点的修正后的棉花图像增强系数，d(m,n)为所述待处理棉花图像进行高斯滤波后的滤波棉花图像与进行修改的均值滤波后的滤波棉花图像中第m行、n列的像素点的像素值之差；
[0038]基于以下第三公式来确定所述待处理棉花图像的各像素点的最终像素值：
[0039][0040]其中，为所述待处理棉花图像中的第m行、n列的像素点的最终像素值，g(m,n)为所述待处理棉花图像进行高斯滤波后的滤波棉花图像中的第m行、n列的像素点的像素值。
[0041]进一步，所述通过摄像设备采集棉花图像，基于待处理棉花图像的全局平均亮度、不同滤波方式对所述待处理棉花图像分别进行滤波后的滤波棉花图像以及人眼特性来确定棉花图像增强系数还包括步骤：
[0042]基于所述待处理棉花图像的部分或全部像素点来确定所述待处理棉花图像的全局平均亮度。
[0043]进一步，所述基于人眼特性来修正所述初步确定的棉花图像增强系数包括：
[0044]基于预定棉花图像增强系数阈值对修正后的棉花图像增强系数进行再次修正。
[0045]进一步，所述基于所述棉花图像增强系数对所述待处理棉花图像进行增强处理包括：
[0046]基于所述棉花图像增强系数及所述待处理棉花图像进行滤波后的滤波棉花图像来进行增强处理；
[0047]基于预定增强阈值来修正各像素点的增强值。
[0048]进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模块化、可移动式棉花快速检测系统，其特征在于，所述模块化、可移动式棉花快速检测系统包括：水分检测模块、棉花图像采集模块、中央控制模块、图像增强模块、棉花特征提取模块、质量检测模块、棉花追溯模块、云存储模块、显示模块；水分检测模块，与中央控制模块连接，用于通过水分检测器检测棉花水分数据；棉花图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像设备采集棉花图像；中央控制模块，与水分检测模块、棉花图像采集模块、图像增强模块、棉花特征提取模块、质量检测模块、棉花追溯模块、云存储模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；图像增强模块，与中央控制模块连接，用于对棉花图像进行增强处理；棉花特征提取模块，与中央控制模块连接，用于提取棉花特征信息；质量检测模块，与中央控制模块连接，用于对棉花质量进行检测；棉花追溯模块，与中央控制模块连接，用于对棉花生产加工源头进行追溯；云存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云服务器存储棉花水分检测数据、棉花图像、质量检测结果、棉花追溯信息；显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示棉花水分检测数据、棉花图像、质量检测结果、棉花追溯信息。2.一种如权利要求1所述模块化、可移动式棉花快速检测系统的模块化、可移动式棉花快速检测方法，其特征在于，所述模块化、可移动式棉花快速检测方法包括以下步骤：步骤一，通过水分检测模块利用水分检测器检测棉花水分数据；通过棉花图像采集模块利用摄像设备采集棉花图像；步骤二，中央控制模块通过图像增强模块对棉花图像进行增强处理；通过棉花特征提取模块提取棉花特征信息；步骤三，通过质量检测模块对棉花质量进行检测；通过棉花追溯模块对棉花生产加工源头进行追溯；步骤四，通过云存储模块利用云服务器存储棉花水分检测数据、棉花图像、质量检测结果、棉花追溯信息；并通过显示模块利用显示器显示棉花数据。3.如权利要求1所述模块化、可移动式棉花快速检测方法，其特征在于，所述图像增强模块增强方法如下：1)通过摄像设备采集棉花图像，基于待处理棉花图像的全局平均亮度、不同滤波方式对所述待处理棉花图像分别进行滤波后的滤波棉花图像以及人眼特性来确定棉花图像增强系数；所述基于待处理棉花图像的全局平均亮度、不同滤波方式对所述待处理棉花图像分别进行滤波后的滤波棉花图像以及人眼特性来确定棉花图像增强系数具体包括步骤：基于以下第一公式来初步确定棉花图像增强系数：其中，为待处理棉花图像中第m行、n列的像素点的棉花图像增强系数，|
·
|
表示取绝对值，α为第一预定常数，d(m,n)为所述待处理棉花图像进行高斯滤波后的滤波棉花图像与进行修改的均值滤波后的滤波棉花图像中第m行、n列的像素点的像素值之差，为待处理棉花图像的全局平均亮度，C为待处理棉花图像包含的像素点的像素值的可能的最大值，g(m,n)为所述待处理棉花图像进行高斯滤波后的滤波棉花图像中的第m行、n列的像素点的像素值；基于人眼特性来修正所述初步确定的棉花图像增强系数；所述基于人眼特性来修正所述初步确定的棉花图像增强系数具体包括：基于以下人眼特性公式来修正所述初步确定的棉花图像增强系数；其中，f(m,n)为待处理棉花图像中第m行、n列的像素点的修正后的棉花图像增强系数，b为第二预定常数；2)基于所述棉花图像增强系...
【专利技术属性】
技术研发人员：王星宇，张淼，刘俊杰，
申请(专利权)人：王星宇，
类型：发明
国别省市：
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