專利名稱：提高煙草圖像質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于物流裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于煙草輸送過程中，利用雜質(zhì)與煙草之間色差剔除雜質(zhì)的提高煙草圖像質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
隨著計算機技術(shù)、光學技術(shù)、光電技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，基于圖像特征信息的物料分類或目標辨識技術(shù)已經(jīng)在軍事、交通、監(jiān)控、工業(yè)檢測、農(nóng)產(chǎn)品分級及雜質(zhì)剔除等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。通常一個典型的圖像識別系統(tǒng)包括光源、光學系統(tǒng)、攝像機、圖像采集與數(shù)字化系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)等幾個部分。在圖像識別系統(tǒng)中，所獲取圖像質(zhì)量的優(yōu)劣是整個系統(tǒng)成敗的基礎(chǔ)和關(guān)鍵所在。對圖像質(zhì)量造成影響的因素很多，有光源光照強度、光源光波波長范圍、背景顏色和亮度、攝像機鏡頭光學性能、攝像機光電元件分辨精度和性能等。在目前很多圖像系統(tǒng)中，為了得到較高質(zhì)量的圖像，使用的方法主要是采用(光照均勻性、穩(wěn)定性、顯色性、光照強度、使用壽命等方面)更好的光源，采用性能更佳的攝像機和與之相匹配的鏡頭。還有是在圖像處理過程中，借助于計算機硬件及軟件技術(shù)，進行諸如濾波、傅立葉變換等，去除圖像中噪聲干擾。為此，本發(fā)明人經(jīng)過潛心研究，研制開發(fā)了一種通過改變光源的基本特性，提高圖像質(zhì)量的方法，以利于通過雜質(zhì)與煙草之間的顏色反差剔除雜質(zhì)。試驗證明，應(yīng)用效果良好。
發(fā)明創(chuàng)造內(nèi)容1、要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供一種簡便實用，實施成本低廉，基于剔除煙草中雜質(zhì)的需要而有效地改善物料輸送過程中煙草圖像質(zhì)量的方法。
2、技術(shù)方案本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的在檢測區(qū)域的上、下方對稱設(shè)置一組角度可調(diào)的物料照明光源，光源的前面垂直于輸送機傳輸方向設(shè)置條狀透光窗，在透光窗的兩側(cè)分別設(shè)置遮光板，透光窗后部中心縱向設(shè)置背景條，背景條后部設(shè)置背景光源，其外部設(shè)置光源罩；物料照明光源為高亮度白色LED光源，其后設(shè)置柱面聚光鏡。
3、有益效果由于本發(fā)明采用了高亮度白色LED物料照明光源，光線的方向性好，光譜范圍寬，亮度可調(diào)，其光譜特性與煙草的漫反射特性相匹配，有利于CCD攝像機紅、綠、藍三色信號的均衡；同時配合光源角度調(diào)整和光線聚焦效果、背景照明效果、遮光效果的改善，從而達到提高煙草圖像質(zhì)量的目的，有利于煙草與雜質(zhì)的區(qū)分及雜質(zhì)剔除。


下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明不限于附圖所示。
圖1為本發(fā)明LED光源工作狀態(tài)示意圖；圖2為一組LED光源配置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明使用的LED光源的光譜特性圖；
圖4為煙草漫反射光譜特征曲線圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明提高圖像質(zhì)量的方法，在檢測區(qū)域的上、下方對稱設(shè)置一組角度可調(diào)的物料照明光源1，光源的前面垂直于輸送機傳輸方向設(shè)置條狀透光窗2，在透光窗2的兩側(cè)分別設(shè)置遮光板3，透光窗2后部中心縱向設(shè)置背景條4，背景條后部設(shè)置背景光源5，其外部設(shè)置光源罩6；物料照明光源1為高亮度白色LED光源，其后設(shè)置柱面聚光鏡7。
物料通過高速皮帶機輸送，通過線陣CCD攝像機8的掃描線，圖像被攝取。
圖3、圖4分別示出了高亮度白色LED光源的光譜特性與煙草的漫反射光譜特性，兩者正好相互匹配。利用LED光源對煙草物料進行照明，有利于使CCD攝像機接收到紅、綠、藍三色信號均衡，從而改善圖像的質(zhì)量。
本發(fā)明的工作原理由于煙草的漫反射率隨著照明光波波長的增大而明顯增強，即煙草的吸收光譜更多地分布于藍光波段，而高亮度白光LED光源的藍色分量很大，其光譜特性與煙草的光譜特性相匹配。將高亮度白光LED光源用作煙草異物剔除系統(tǒng)圖像子系統(tǒng)的照明光源，能使煙葉的顏色更清楚更真實地顯現(xiàn)出來，同時配合調(diào)整物料照明光源LED光源的角度，并適當調(diào)整上下透光窗兩側(cè)遮光板的位置，使物料照明光源的光線不會照亮上下攝像機的背景條，而只照亮物料的檢測區(qū)域，便于線陣CCD攝像機準確地獲取物料的紅(R)、綠(G)、藍(B)三基色的數(shù)字分量，為后續(xù)的異物識別提供可靠的依據(jù)。
本發(fā)明的特點1、LED光源亮度高，可調(diào)且穩(wěn)定性好；2、方向性好，圖像三色均衡，有利于縮短暴光時間，提高圖像質(zhì)量；3、可在頻閃模式下工作，可提高發(fā)光強度2-4倍，并成倍延長使用壽命；這樣可以減少光源數(shù)量，降低使用成本；4、有利于提高異物剔除系統(tǒng)的工作可靠性和工作效率。
權(quán)利要求
1.一種提高圖像質(zhì)量的方法，其特征是在檢測區(qū)域的上、下方對稱設(shè)置一組角度可調(diào)的物料照明光源(1)，光源的前面垂直于輸送機傳輸方向設(shè)置條狀透光窗(2)，在透光窗(2)的兩側(cè)分別設(shè)置遮光板(3)，透光窗(2)后部中心縱向設(shè)置背景條(4)，背景條后部設(shè)置背景光源(5)，其外部設(shè)置光源罩(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的提高圖像質(zhì)量的方法，其特征是物料照明光源(1)為高亮度白色LED光源，其后設(shè)置柱面聚光鏡(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高圖像質(zhì)量的方法。在檢測區(qū)域的上、下方對稱設(shè)置一組角度可調(diào)的物料照明光源(1)，光源的前面垂直于輸送機傳輸方向設(shè)置條狀透光窗(2)，在透光窗(2)的兩側(cè)分別設(shè)置遮光板(3)，物料照明光源(1)為高亮度白色LED光源，其后設(shè)置柱面聚光鏡(7)。LED光源光譜特性與煙草的漫反射特性相匹配，有利于CCD攝像機紅、綠、藍三色信號的均衡，提高了煙草圖像質(zhì)量。
文檔編號A24B3/00GK1539344SQ20031011083
公開日2004年10月27日 申請日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者唐向陽, 張勇, 李江有, 楊松, 黃崗, 楊曉華 申請人:云南昆船設(shè)計研究院