针对棉花异性纤维含量快速检测难题,本文以棉花异性纤维在线检测设备、异性纤维为研究对象,利用计算机视觉技术、图像处理技术、模式识别技术,研究了棉花异性纤维在线快速检测方法,实现了棉花异性纤维含量快速检测。具体如下：(1)棉花异性纤维在线检测设备的设计。本文设计是基于气流输棉方式的第三代棉花异性纤维在线检测设备,主要包括皮棉开松装置、输棉管道、风机、白LED光源、紫外LED光源、彩色CCD相机、黑白CCD相机、工控机、集棉箱、变频器等。设计改善第二代设备黑白相机、彩色相机并排放置,采集竖直方向棉流图像造成干扰问题,采用了“U”型管道设计,将黑白相机、彩色相机置于“U”型管道的两侧,分别采集水平方向棉流图像。同时本文设计采用3个变频器分别控制风机、开松辊、刺钉传送带,可以实现多种速度调节,直至调节到最佳状态。(2)棉花异性纤维图像处理方法研究。本文设计采用彩色CCD相机及黑白CCD相机分别同时采集彩色图像跟黑白图像,在图像处理时同样分开处理。针对黑白图像,由于其为灰度图像,直接采用单阈值分割方法,快速准确。针对彩色图像,利用异性纤维跟棉花、背景存在的色彩差异,利用三通道两两减法运算进行增强后进行单阂值分割。最后通过限定面积阂值去除噪声及细小杂质。实验结果表明,本文所用算法可以实现对棉花异性纤维图像进行快速、准确分割。(3)棉花异性纤维含量快速检测软件系统的设计。设计实现了棉花异性纤维含量快速检测软件系统。主要包括棉流显示、操作记录、参数设置、图像采集、图像训练、图像检测、报告生成7个模块。实现在线存图、在线检测及训练、测试等功能。通过在该系统上进行大量试验表明,本文研究设计的棉花异性纤维含量快速检测系统是正确有效的。(4)棉花异性纤维含量统计方法的研究。本研究在对异性纤维进行分类识别的基础上,建立基于数量统计的异性纤维含量统计方法,对每个样本的异性纤维种类和数量进行统计。建立合理的异性纤维含量评价指标,克服现行标准中重量指标存在的严重不足。对现行国家标准提出合理化修改建议,使得异性纤维含量评价逐步由重量指标变为更为合理的种类和数量指标。试验表明本研究棉花异性纤维在线检测设备工作稳定、可靠,图像处理算法快速、准确,软件检测系统功能齐全、操作方便与硬件设备匹配,棉花异性纤维检出率达到91%以上。