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應(yīng)用案例丨JAI棱鏡真彩色線掃相機(jī)助力“白色黃金”品質(zhì)升級(jí)
新疆棉花以纖維柔長(zhǎng)、潔白光澤、彈性良好、品質(zhì)優(yōu)良而聞名于世，被譽(yù)為“白色黃金”。每年金秋，廣袤的棉田迎來(lái)采收高峰，成噸的籽棉被采摘源源不斷地進(jìn)入加工環(huán)節(jié)。
然而，在采收與運(yùn)輸過(guò)程中，滴灌帶、塑料薄膜、異性纖維等異物難免混入。它們不僅影響棉花品質(zhì)，還會(huì)給后續(xù)紡紗工藝帶來(lái)隱患。
本期應(yīng)用案例的客戶是一家專注于籽棉清理技術(shù)創(chuàng)新的高新技術(shù)企業(yè)，其研發(fā)的復(fù)式籽棉清理機(jī)已成為新疆棉加工企業(yè)的首選設(shè)備。隨著自動(dòng)化、智能化升級(jí)的推進(jìn)，客戶希望進(jìn)一步提升異物檢測(cè)與分選的精準(zhǔn)度，以確保成品棉的潔凈度和穩(wěn)定性。
01
PART.
檢測(cè)需求
項(xiàng) 目 | 參 數(shù) |
檢測(cè)項(xiàng) | 異物-滴灌帶、塑料薄膜、 異性纖維、頭發(fā)絲等 |
視野要求 | 1.2m |
檢測(cè)速度 | 4.5m/s左右 |
02
PART.
籽棉分選檢測(cè)難點(diǎn)
01. 異物種類多且隱蔽
滴灌帶、塑料薄膜顏色相近、反光多變，易與棉纖維混淆；異性纖維和頭發(fā)絲輕盈細(xì)小，在棉絮中幾乎“隱形”，增加識(shí)別難度。
02. 品質(zhì)差異細(xì)微且環(huán)境復(fù)雜
不同批次籽棉在顏色、纖維長(zhǎng)度、含雜量等方面差異微??；現(xiàn)場(chǎng)粉塵與棉絮飛揚(yáng)、光照變化大，對(duì)成像質(zhì)量與精度提出嚴(yán)苛要求。
03. 自由落體與高低差帶來(lái)的成像挑戰(zhàn)
輸送過(guò)程中棉花處于自由落體狀態(tài)，姿態(tài)與速度難以預(yù)測(cè)；棉堆堆疊、卷曲或混入異物導(dǎo)致表面高低不平，焦距和成像難以穩(wěn)定。
03
PART.
JAI棱鏡真彩色線掃相機(jī)解決方案
針對(duì)籽棉分選中對(duì)異物的精準(zhǔn)識(shí)別需求，客戶升級(jí)方案中采用JAI棱鏡式工業(yè)RGB真彩色線掃相機(jī)，利用先進(jìn)的棱鏡技術(shù)，為籽棉分選提供最佳性能與精確度。
01. 高分辨率與高速CMOS傳感器——看得更清
在籽棉高速輸送過(guò)程中，異物細(xì)小且隱蔽。JAI高性能棱鏡相機(jī)能夠以16,180行/秒的速度輸出3x4096分辨率，同時(shí)保持≥55dB信噪比，確保每條棉纖維及微小異物都清晰可見(jiàn)，從根本上提升分選精度與效率。
異物均可清晰拍出
02. 卓越的RGB色彩再現(xiàn)——顏色更真
在JAI的多傳感器真彩色線掃相機(jī)中，棱鏡上的精密涂層將RGB光譜準(zhǔn)確分離到獨(dú)立傳感器，形成陡峭光譜曲線，最大限度降低色彩串?dāng)_。即使滴灌帶、塑料薄膜或異性纖維與棉花顏色相近，系統(tǒng)也能精確區(qū)分，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的異物識(shí)別。
利用多傳感器棱鏡相機(jī)實(shí)現(xiàn)真彩成像
03. 消除暈輪效應(yīng)的線掃描圖像——對(duì)齊更準(zhǔn)
棱鏡通過(guò)光學(xué)分光在同一時(shí)間將光線分離成多個(gè)通道（R、G、B或R、G、B、NIR），投射到獨(dú)立傳感器上。每個(gè)通道的像素點(diǎn)來(lái)自同一位置、同一瞬間，通過(guò)單光學(xué)平面成像同時(shí)獲取紅、綠、藍(lán)通道，消除傾斜視差與空間補(bǔ)償問(wèn)題，克服傳統(tǒng)三線相機(jī)可能出現(xiàn)的顏色通道錯(cuò)位、光暈效應(yīng)以及圖像失真的問(wèn)題。在粉塵、光照波動(dòng)復(fù)雜的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，也能保證圖像清晰且不失真，同時(shí)，即便棉花自由落體或表面高低不平，成像仍然穩(wěn)定清晰，為高效分選提供堅(jiān)實(shí)保障。
彩色線掃相機(jī)中，常見(jiàn)的三種形式 | |
三線RGB線掃相機(jī) | 依靠三條獨(dú)立傳感器線依次捕捉R、G、B通道，再由算法合成圖像。高速移動(dòng)或隨機(jī)翻滾的物體容易導(dǎo)致顏色通道錯(cuò)位，產(chǎn)生光暈效應(yīng)或彩色條紋，影響檢測(cè)精度 |
拜耳相機(jī) | 單傳感器通過(guò)Bayer濾色陣列采集圖像，再通過(guò)插值算法生成彩色圖像，可能出現(xiàn)偽色、細(xì)節(jié)損失 |
棱鏡式相機(jī) | 光學(xué)棱鏡將光線同時(shí)分離成多個(gè)通道（R、G、B或R、G、B、NIR），分別投射到獨(dú)立傳感器上，實(shí)現(xiàn)每個(gè)通道像素的完全對(duì)齊，保證高速移動(dòng)或翻滾物體的顏色一致性與精準(zhǔn)成像 |
升級(jí)JAI視覺(jué)方案后，客戶的復(fù)式籽棉清理機(jī)在保留高產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，分選準(zhǔn)確率提升至99%以上，大幅減少人工參與，有效剔除滴灌帶、塑料薄膜、異性纖維等微小異物，助力新疆籽棉保持“白如雪、凈如玉”的高端品質(zhì)形象。
