[0001] 本发明实施例涉及光学检测技术领域，并且更具体地，涉及一种异性纤维检测装置以及方法。

[0002] 棉花的采摘、贮藏以及收购等过程中，很容易混入异性纤维。异性纤维主要包括丙纶丝、编织袋、麻袋片、彩色布头以及毛发等。根据颜色差别，异性纤维可以分为两种类别：第一类异性纤维，其颜色与棉花差别较大，并且其在分子结构等方面也与棉花存在较大的差别，例如毛发或彩色布头；第二类异性纤维，其颜色为浅色或透明，化学成分通常为聚丙烯或聚乙烯，例如丙纶丝等。

[0003] 异性纤维在纺纱过程中极易拉断，分成更短、更细的纤维，或被打碎成纤维状的细小疵点。这些细短的纤维或疵点极易造成纱布断头，以致降低纱布的生产和加工效率。此外，在织布染色后，异性纤维会在布面出现各种色线或色点，严重影响了布面的外观和质量，对棉纺企业造成了巨大的经济损失。因此需要将异性纤维从棉花中清除。

[0004] 目前，针对棉花中的异性纤维，主要采用两种清除方式：人工清除异性纤维的方式和利用机器设备等自动清除异性纤维的方式。人工清除异性纤维的方式依赖人的视力在棉花中挑出异性纤维，颜色与棉花的颜色相差大的第一类异性纤维可以有效的得到清除，但是很难将第二类异性纤维从棉花中全部清除。同时该人工清除异性纤维的方式浪费了很大的人力和时间，效率低。自动清除异性纤维的方式针对不同类型的异性纤维采用不同的清除方式。针对第一类异性纤维，利用CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)相机进行识别，再结合其他设备将识别出来的第一类异性纤维从棉花中清除。与第一类异性纤维相比，第二类异性纤维的检测难度较大，对检测装置的精度要求也更高。第二类异性纤维主要采用以下三种方式进行识别：利用线阵CCD彩色摄像机进行识别、利用光电传感器进行识别以及利用超声波检测技术进行识别，之后再利用其他设备将识别出来的第二类异性纤维从棉花中清除。其中，线阵CCD彩色摄像机首先采集原料流图像，并对采集的图像进行色差分析来识别原料流中的第二类异性纤维。光电传感技术通过光电管电流信号的变化来反应第二类异性纤维与棉花的色差，之后对电流信号进行放大、比较等处理，识别出原料流中的第二类异性纤维。超声波检测是基于超声波在材料中保持直线行进，而在两种不同材料的交界处会发生反射的原理来来识别原料流中的第二类异性纤维。

[0005] 然而，由于第二类异性纤维的颜色与棉花的颜色相近，所以很难根据颜色的差别将第二类异性纤维与棉花区分开，因此，基于颜色进行识别的线阵CCD彩色摄像机以及光电传感器，对第二类异性纤维的识别效果并不理想。由于超声波的传输速度没有光波快，因此对异性纤维的识别反映速度相对较慢，当第二类异性纤维的运动速度较快时，很有可能来不及识别，因此，超声波检测技术的效果也不够理想。

[0006] 综上，如何有效的识别出棉花中的第二类异性纤维是目前亟待解决的问题。

[0060] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0061] 首先应当说明的是，以下的“均匀”，指的是，图像中像素的灰度值的差值在预定范围内，即灰度值的差值小于预定值，并不是指的绝对的各个像素的灰度值相等。

[0062] 一个实施例中，一种异性纤维检测装置包括第一预制光源、第一分光元件、第一光选通元件、第二光选通元件、第一探测元件、第二探测元件、图像处理元件。

[0063] 第一预制光源，用于产生第一预制光束，并利用第一预制光束照射待检测物；待检测物射出第一反射光；其中第一预制光束为偏振光束或具有预定波段的光束，预定波段的光束包括具有异性纤维的特征波段的光束以及具有待检测物的特征波段的光束。

[0064] 应当说明的是，待检测物会改变偏振光的偏振方向，经待检测物反射后的偏振光变为自然光，异性纤维是镜面表面，不改变入射光线的偏振方向，经异性纤维反射后的偏振光的偏振方向不变。因此如果照射到待检测物上第一预制光束为偏振光束，那么经待检测物反射的光线为自然光，经异性纤维反射的光线仍为偏振光。待检测物和异性纤维分别对其特征波段的光波具有明显的吸收作用，对其他波段的光线的吸收作用相对很弱。因此如果第一预制光束为具有上述预定波段的光束，那么待检测物会大幅度吸收第一预制光束中的待检测物特征波段的光波，并且反射其他波段的光波，异性纤维会大幅度吸收第一预制光束中的异性纤维特征波段的光波，并且反射其他波段的光波。

[0065] 第一分光元件，用于将第一反射光分成第一子光束和第二子光束；其中第一子光束和第二子光束中均包括第一类预定光波和第二类预定光波；第一类预定光波是偏振方向与第一预制光束的偏振方向垂直的光波或波长位于异性纤维的特征波段内的光波；第二类预定光波是偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行的光波或是波长位于待检测物的特征波段内的光波。

[0066] 应当说明的是，当第一预制光束为偏振光时，第一类预定光波为偏振方向与第一预制光束的偏振方向垂直的光波，第二类预定光波是偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行的光波。当第一预制光束为具有上述预定波段的光束时，第一类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内的光波；第二类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内的光波。

[0067] 第一光选通元件，用于接收第一子光束，并选通第一子光束中的第一类预定光波；

[0068] 应当说明的是，当第一预制光束为偏振光时，第一类预定光波为偏振方向与第一预制光束的偏振方向垂直的光波，此部分光波是待检测物反射的自然光中的一部分，而异性纤维反射光波的偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行，不能通过该光选通元件。因此第一光选通元件选通的光波是待检测物反射的光波的一部分。

[0069] 当第一预制光束为具有上述预定波段的光束时，选通的第一类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内的光波，此部分光波既包括待检测物反射的第一类预定光波，也包括异性纤维反射的第一类预定光波，区别是待检测物由于不会明显吸收第一类预定光波，因此反射的第一类预定光波的强度大，而异性纤维由于明显吸收第一类预定光波，因此反射的第一类预定光波强度相对弱很多。

[0070] 第二光选通元件，用于接收第二子光束，并选通第二子光束中的第二类预定光波；

[0071] 应当说明的是，当第一预制光束为偏振光时，第二类预定光波为偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行的光波，此部分光波包括待检测物反射的自然光中的一部分以及异性纤维反射的光线，第二光选通元件选通此部分光波即是选通了待检测物反射的部分光波以及异性纤维反射的光波。

[0072] 当第一预制光束为具有上述预定波段的光束时，选通的第二类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内的光波，此部分光波既包括待检测物反射的第二类预定光波，也包括异性纤维反射的第二类预定光波，区别是异性纤维由于不会明显吸收第二类预定光波，因此反射的第二类预定光波的强度大，而待检测物由于明显吸收第二类预定光波，因此反射的第二类预定光波强度相对弱很多。

[0073] 第一探测元件，用于接收第一子光束中的第一类预定光波，并形成待检测物的第一图像；

[0074] 应当说明的是，当第一预制光束为偏振光时，第一类预定光波是待检测物反射的自然光中的一部分，因此第一探测元件形成的第一图像是待检测物的图像，异性纤维反射的光原则上不能(不是不能通过，是极少的通过)通过第一光选通元件，因此不能形成异性纤维的图像。但是实际中，异性纤维反射的偏振光，虽然与第一探测元件的偏振方向垂直，但是仍然可能会有很小一部分光能透过第一光选通元件，之后被第一探测元件探测到，因此第一图像中可能会形成异性纤维的图像，但是其像素的灰度值很低。

[0075] 当第一预制光束为具有上述预定波段的光束时，选通的第一类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内的光波，但是由于待检测物不会明显吸收第一类预定光波，异性纤维会明显吸收第一类预定光波，因此形成的第一图像中异性纤维图像的灰度会明显小于待检测物图像的灰度。

[0076] 第二探测元件，用于接收第二子光束中的第二类预定光波，并形成待检测物的第二图像；

[0077] 应当说明的是，当第一预制光束为偏振光时，第二类预定光波包括待检测物反射的自然光中的一部分以及异性纤维反射的光线，因此形成的第二图像包括待检测物体的图像以及异性纤维的图像，且异性纤维的灰度值相比较在第一图像中的灰度值要高很多。

[0078] 当第一预制光束为具有上述预定波段的光束时，选通的第二类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内的光波，但是异性纤维不会明显吸收第二类预定光波，而待检测物会明显吸收第二类预定光波，因此形成的第二图像中异性纤维图像的灰度会明显大于待检测物图像的灰度。

[0079] 综合以上，当第一预制光束为偏振光并且待检测物中包含异性纤维时，第一图像是待检测物的图像，原则上第一图像不包含异性纤维的图像，但是实际中第一图像中可能显示异性纤维的图像，但是异性纤维图像的灰度值很低如图7所示。第二图像包括待检测物体的图像以及异性纤维的图像，异性纤维图像的灰度值相对第一图像高很多，如图8所示，两张图像上待检测物图像的灰度值接近。第一图像的灰度在一定程度上可以看成是均匀的，第二图像的灰度是不均匀的。

[0080] 当第一预制光束为偏振光并且待检测物中不包含异性纤维时，第一图像是待检测物的图像，第二图像也是待检测物的图像，两图像的灰度均匀并灰度相等。

[0081] 当第一预制光束为具有上述预定波段的光束并且待检测物中包含异性纤维时，第一图像中异性纤维图像的灰度会明显小于待检测物图像的灰度，第二图像中异性纤维图像的灰度会明显大于待检测物图像的灰度。两张图像的灰度都不均匀。

[0082] 当第一预制光束为具有上述预定波段的光束并且待检测物中不包含异性纤维时，第一图像中只有待检物的图像，第二图像中也只有待检测物的图像，两张图像的灰度都是均匀的。

[0083] 当第一预制光束为具有预定波段波的偏振光束并且待检测物中包含异性纤维时，透过第一光选通元件的第一类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内，并且偏振方向与第一预制光束的偏振方向垂直的光波，异性纤维反射的光波将不能透过或透过的很少，绝大部分是待检测物反射的位于异性纤维的特征波段内的光波能通过第一光选通元件，因此第一探测元件形成的第一图像只有待检测物的图像，或者是即使第一图像包含异性纤维的图像，其像素的灰度值也相当低。透过第二光选通元件的第二类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内，并且偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行的光波，因此待检测物反射的部分光波以及异性纤维为反射的光波能透过，因此第二探测元件形成的第二图像包括待检测物的图像以及异性纤维的图像。综上第一图像是在一定程度上可以看做是均匀的，第二图像是不均匀的。

[0084] 第一预制光束为具有预定波段波的偏振光束并且待检测物中不包含异性纤维时，透过第一光选通元件的第一类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内，并且偏振方向与第一预制光束的偏振方向垂直的光波，因此待检测物反射的位于异性纤维的特征波段内，并且偏振方向与第一预制光束的偏振方向垂直的光波能通过第一光选通元件，因此第一探测元件形成的第一图像只有待检测物的图像，并且第一图像的灰度值均匀。透过第二光选通元件的第二类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内，并且偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行的光波，因此待检测物反射的位于待检测物的特征波段内，并且偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行的光波能透过，因此第二探测元件形成的第二图像只有待检测物的图像，并且第二图像的灰度值均匀。

[0085] 可见当待检测物中包含异性纤维时，得到的第一图像和第二图像中至少有一张是灰度不均匀的，即图像中两种物体(待检测物和异性纤维)的灰度值有明显差别，当第一图像和第二图像的灰度都均匀时，即图像中灰度值的差值在一定范围内，表明待检测物中不含有异性纤维。

[0086] 当然还可以具体根据第一图像和第二图像中两种物体(待检测物和异性纤维)的灰度值的具体情况来判断待检测物中是否包含有异性纤维，具体地：当第一预制光束为偏振光束时，第一图像中待检测物的灰度值明显高于异性纤维的灰度值，并且第二图像中待检测物的灰度值与第一图像中待检测物的灰度值相近，但是异性纤维的灰度值明显高于第一图像中异性纤维的灰度值时，可以判定待检测物中包含异性纤维。当第一预制光束为预定波段波的偏振光束时，第一图像和第二图像中均形成有待检测物以及异性纤维的图像，不同的是第一图像中待检测物图像的灰度值明显大于异性纤维图像的灰度值，第二图像中待检测物图像的灰度值明显小于异性纤维的灰度值，此种情况，可以判定待检测物中包含异性纤维。

[0087] 下面图像处理元件是根据每个图像中像素的灰度值的差值来判断待检测物体中是否含有异性纤维，当然，图像处理元件还可以具体根据第一图像和第二图像中两种物体(待检测物和异性纤维)的灰度值的具体情况来判断待检测物中是否包含有异性纤维。

[0088] 图像处理元件就是根据图像的灰度值判断待检测物体中是否含有异性纤维，具体地：判断第一图像中任意两个像素的灰度值的差值是否小于预定值，以及判断第二图像中任意两个像素的灰度值的差值是否小于预定值，若第一图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，并且第二图像中任意两个像素的灰度的差值差均小于预定值，则待检测物中不包括异性纤维。其中预定值可以根据实际场景灵活设定，本发明实施例对此并不进行限定。

[0089] 当然，图像处理元件还可以具体根据第一图像和第二图像中两种物体(待检测物和异性纤维)的灰度值的具体情况来判断待检测物中是否包含有异性纤维。具体为，图像处理元件用于当第一预制光束为偏振光束时，判断以下条件是否满足：第一图像中待检测物的灰度值明显高于异性纤维的灰度值，并且第二图像中待检测物的灰度值与第一图像中待检测物的灰度值相近，但是异性纤维的灰度值明显高于第一图像中异性纤维的灰度值，若满足条件则，判定待检测物中包含异性纤维；当第一预制光束为预定波段波的偏振光束时，判断以下条件是否满足：第一图像和第二图像中均形成有待检测物以及异性纤维的图像，第一图像中待检测物图像的灰度值明显大于异性纤维图像的灰度值，第二图像中待检测物图像的灰度值明显小于异性纤维的灰度值，若满足条件则，可以判定待检测物中包含异性纤维。

[0090] 本实施例利用待检测物与异性纤维对光线的偏振方向影响的不同或对特定波段的光波的吸收作用的不同检测待检测物中是否含有异性纤维，相对于利用异性纤维与待检测物颜色的差别进行检测的技术方案检测精度得到有效提高，并且本发明实施例是基于光波进行异性纤维检测，因此不受待检测物移动速度的影响，从而确保了异性检测检测的精度。另外本发明实施例的对异性纤维的检测是由分光元件以及光选通元件等器件自动完成的，检测效率得到了有效提高。

[0091] 在一个实施例中，如图1所示，本实施例以待检测物12为棉花为例进行说明。第一预制光束11为偏振光，第一光选通元件16为偏振方向与第一预制光束的偏振方向垂直的第一偏振片,第二光选通元件17为偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行的第二偏振片。第一探测元件18和第二探测元件19为光电探测器或相机。本实施例中，异性纤维检测装置还包括光收集元件14，光收集元件14位于待检测物12的反射光的输出光路上，用于收集汇聚待检测物12反射的第一反射光，并将第一反射光射入第一分光元件15。光收集元件14可以选用透镜或镜头。第一分光元件15可以选用半透半返分光镜，一半光能透过，另一半光能反射，这样根据第一图像和第二图像的灰度值的差别来检测异性纤维的准确性才能得到保证。

[0092] 本实施例基于棉花和异性纤维对偏振光的不同反应来检测，偏振光照射到棉花和异性纤维的混合物上，偏振光经过棉花反射后变为非偏振光，即作自然光，而异性纤维具有镜面表面，偏振光经过异性纤维反射后仍为偏振光。本实施例的检测原理为：偏振光(即第一预制光束11)照射到待检测物12上，并由透镜(即光收集元件14)收集光能，再经过分光镜(即第一分光元件15)分光，两个光电探测器(第一探测元件18和第二探测元件19)同时对该待检测物12成像，在第一探测元件18上加装第一偏振片(即第一光选通元件16)，该偏振片的透振方向与光源偏振光的振动方向互相垂直，在第二探测元件19上加装第二偏振片(即第二光选通元件17)，该偏振片的透振方向与光源偏振光的振动方向互相平行。由于棉花反射的光为自然光，所以棉花反射的光经过两个偏振片分别到达第一探测元件18和第二探测元件19上，并且到达第一探测元件18和第二探测元件19上光能量一致，即棉花在两个探测元件上的灰度值一致。异性纤维13反射的光为偏振光，偏振光经过第一偏振片时无法通过，或者仅有少量的光通过，所以异性纤维13在第一探测元件18上所成像的灰度值小，而偏振光经过第二偏振片时可以通过，所以异性纤维13反射的光到达第二探测元件光能量多，所以异性纤维13在第二探测器元件19上所成的像的灰度值大。综上，棉花在两个探测元件上的灰度值相近，而异性纤维13在两个探测元件上的灰度值势必差别很大，通过比较两个探测元件的灰度值可以区分棉花和异性纤维。

[0093] 在一个实施例中，如图2所示，本实施例以待检测物22为棉花为例进行说明。第一预制光束21为具有上述预定波段的光束，第一光选通元件26为第一滤光片，第二光选通元件27为第二滤光片；其中，第一滤光片的选通波段为异性纤维的特征波段，第二滤光片的选通波段为待检测物的特征波段。第一探测元件28和第二探测元件29为光电探测器或相机。本实施例中，异性纤维检测装置还包括光收集元件24，光收集元件24位于待检测物22的反射光的输出光路上。光收集元件24可以选用透镜或镜头。第一分光元件25可以选用半透半返分光镜。

[0094] 本实施例是基于棉花和异性纤维对第一预制光束中特定波段的光波的吸收情况来进行检测的。当照射在化合表面上的入射光的频率与化合某一基团的振动频率一致时，入射光会明显的被相应化合物所吸收。通过全光谱范围内的波长扫描，可以获取表征化合物吸收特性的特征波段，即可以通过全光谱范围内的波长扫描获得棉花和异性纤维的特征波段。通过全光谱范围内的波长扫描得知棉花和异性纤维特征波段一般在近红外波段，因此利用近红外的特征波段对棉花和异性纤维进行检测是可行的，即第一预制光束采用近红外的特征波段的光波。当包含有棉花特征波段和异性纤维特征波段的第一预制光束21照射在待检测物22的表面上，包含在第一预制光束21中的棉花和异性纤维的特征波段的光波将分别被棉花和异性纤维所明显的吸收，剩余的第一预制光束21经待检测物22反射后进入到透镜(即光收集元件24)，再由分光镜(第一分光元件25)分光，该分光镜优选为半透半反镜，分光后的光再经过相应的滤光片滤光后到达第一探测元件28和第二探测元件29。若待检测物22中掺杂有异性纤维23，则异性纤维23将吸收与自身对应的特征波段的光波，而不吸收或较少吸收棉花的特征波段的光波，因此，异性纤维在第一探测元件28的图像上灰度值相对于棉花图像的灰度值低，而棉花在第二探测元件29的图像上灰度值相对异性纤维的灰度值低，对比第一探测元件28和第二探测元件29所形成的图像，棉花和异性纤维的灰度均势必存在差别，从而通过以上灰度差别检测棉花中是否存在异性纤维。

[0095] 在一个实施例中，如图3所示，本实施例以待检测物32为棉花为例进行说明。第一预制光束31为具有预定波段波的偏振光束，例如可以是红外偏振光束，第一光选通元件36包括第三偏振片361以及第三滤光片362，其中第三偏振片361的偏振方向与第一预制光束31的偏振方向垂直,第三滤光片362的选通波段为异性纤维的特征波段；第二光选通元件37包括第四偏振片371以及第四滤光片372，其中第四偏振片371的偏振方向与第一预制光束
31的偏振方向平行，第四滤光片372的选通波段为待检测物32的特征波段。此时第一类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内的偏振光波，并且第一类预定光波的偏振方向与第一预制光束31的偏振方向垂直；第二类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内的偏振光波，并且第二类预定光波的偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行。本实施例中，第一探测元件38和第二探测元件39为光电探测器或相机。异性纤维检测装置还包括光收集元件
34，光收集元件34位于待检测物32的反射光的输出光路上，用于收集汇聚待检测物32反射的第一反射光，并将第一反射光射入第一分光元件35。光收集元件34可以选用透镜或镜头，第一分光元件35可以选用半透半返分光镜。应当说明的是，第一光选通元件36包括的第三偏振片361以及第三滤光片362的顺序可以随意变换，第二光选通元件37包括的第四偏振片
371以及第四滤光片372的顺序可以随意变换。

[0096] 棉花在1525nm有明显的吸收峰，异性纤维在1730nm有明显的吸收峰，即1525nm和1730nm分别是棉花和异性纤维的特征波段，并且异性纤维在1730nm的吸收峰值比棉花在
1525nm的吸收峰值大。中心波长1525nm的窄带滤光片作为第四滤光片372，中心波长1730nm的窄带滤光片可以作为第三滤光片362。当含有1525nm和1730nm波段的红外偏振光(即第一预制光束31)照射到棉花和异性的混合物上，偏振光被棉花反射后变为非偏振光，偏振光被异性纤维反射后仍为偏振光，这些光被透镜(即光收集元件34)收集，并经过分光镜(即第一分光元件35)分光。透射的一半光经过第三偏振片361，且第三偏振片361的透振方向与第一预制光束31的偏振方向互相垂直；被反射的另一半光经过第四偏振片371，且第四偏振片
371的透振方向与第一预制光束31的偏振方向互相平行。棉花中包含异性纤维时，第一图像只有棉花的图像或同事包含异性纤维的图像，但是异性纤维图像的灰度值相当低，第二图像包括棉花的图像以及异性纤维的图像。第一图像在一定程度上可以看成是均匀的，第二图像是不均匀的，可以根据第一图像与第二图像的灰度值的差别来判定棉花中是否存在异性纤维33。

[0097] 当然本实施例还可以根据第一图像和第二图像中两种物体具体的灰度值来判定待检测物体中是否含有异性纤维，具体地，图像处理元件还用于判断如下条件是否满足，第一图像以及第二图像中均包含待检测物体以及异性纤维的图像，第一图像中待检测物图像的灰度明显高于异性纤维图像的灰度，并且第二图像异性纤维图像灰度明显高于待检测物图像的灰度值，若满足条件，则可以判定待检测物体中含有异性纤维。

[0098] 本实施例是基于偏振检测和红外检测两种技术手段共同解决浅色或透明的异性纤维检测难的问题。将棉花和异性纤维的特征波段设计为偏振光，即具有预定波段的偏振光束，并将滤光片和偏振片组合使用来实现异性纤维的检测。特别说明的是，棉花和异性纤维的特征波段中的吸收程度较大的波段的滤光片要与透振方向与第一预制光束的振动方向垂直的偏振片组合使用，另一个滤光片与透振方向与第一预制光束的振动方向平行的偏振片组合使用，此方法可以放大棉花和异性纤维的差异。

[0099] 在一个实施例中，异性纤维检测装置还包括：

[0100] 第二预制光源，用于产生第二预制光束，并利用第二预制光束照射待检测物，待检测物射出第二反射光，其中第二预制光束为具有预定波段的光束或偏振光束；

[0101] 应当说明的是，所述第一预制光束为偏振光束时，第二预制光束为具有预定波段的光束，第一预制光束为具有预定波段的光束时，第二预制光束为偏振光束。

[0102] 第二分光元件，用于将第一反射光射入第一分光元件，将第二反射光射入第三分光元件；

[0103] 第三分光元件，用于接收第二反射光，并将第二反射光分为第三子光束和第四子光束；

[0104] 其中，第三子光束和第四子光束中均包括第三类预定光波和第四类预定光波；第三类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内的光波或是偏振方向与第二预制光束的偏振方向垂直的光波；第四类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内的光波或是偏振方向与第二预制光束的偏振方向平行的光波；

[0105] 应当说明的是，所述第一类预定光波是偏振方向与所述第一预制光束的偏振方向垂直的光波时，第二类预定光波是偏振方向与所述第一预制光束的偏振方向平行的光波，第三类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内的光波，第四类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内的光波。此时经过第二分光元件，将第一反射光射入第一分光元件，将第二反射光射入第三分光元件；第一分光元件射入光波包括第一类预定光波和第二类预定光波，第二分光元件射入光波包括第三类预定光波和第四类预定光波，即射入第一分光元件的光基于待检测物和异性纤维对偏振光的不同反应来进行异性纤维检测，射入第三分光元件的光基于待检测物和异性纤维对特定波段的光波的吸收情况来进行异性纤维检测，具体检测过程同上面的实施例，本发明实施例对相同的内容不再进行赘述。

[0106] 第一类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内的光波时；第二类预定光波是波长位于所述待检测物的特征波段内的光波，第三类预定光波是偏振方向与第二预制光束的偏振方向垂直的光波，第四类预定光波是偏振方向与第二预制光束的偏振方向平行的光波。此时经过第二分光元件，将第一反射光射入第一分光元件，将第二反射光射入第三分光元件；第一分光元件射入光波包括第一类预定光波和第二类预定光波，第二分光元件射入光波包括第三类预定光波和第四类预定光波，即射入第一分光元件的光基于待检测物和异性纤维对特定波段的光波的吸收情况来进行异性纤维检测，射入第三分光元件的光基于待检测物和异性纤维对偏振光的不同反应来进行异性纤维检测，具体检测过程同上面的实施例，本发明实施例对相同的内容不再进行赘述。

[0107] 第三光选通元件，用于接收第三子光束，并选通第三子光束中的第三类预定光波；

[0108] 第四光选通元件，用于接收第四子光束，并选通第四子光束中的第四类预定光波；

[0109] 应当说明的是，第三类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内的光波时，第四类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内的光波；此时结合下面的第三探测元件、第三探测元件以及图像处理元件进行基于待检测物和异性纤维对特定波段的光波的吸收情况来进行异性纤维检测，具体检测过程同上面的实施例，本发明实施例对相同的内容不再进行赘述。。

[0110] 第三类预定光波是偏振方向与第二预制光束的偏振方向垂直的光波时，第四类预定光波是偏振方向与第二预制光束的偏振方向平行的光波，此时结合下面的第三探测元件、第三探测元件以及图像处理元件进行基于待检测物和异性纤维对偏振光的不同反应来检测，具体检测过程同上面的实施例，本发明实施例对相同的内容不再进行赘述。

[0111] 第三探测元件，用于接收第三子光束中的第三类预定光波，并形成待检测物的第三图像；

[0112] 第四探测元件，用于接收第四子光束中的第四类预定光波，并形成待检测物的第四图像；

[0113] 图像处理元件还用于，判断第三图像中任意两个像素的灰度值的差值是否小于预定值，以及判断第四图像中任意两个像素的灰度值的差值是否小于预定值，若第一图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，同时第二图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，同时第三图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，同时第四图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，则待检测物中不包括异性纤维。

[0114] 当然，图像处理元件汉可以具体根据图像中两种物体具体的灰度值情况来判断待检测物体中是否含有异性纤维。

[0115] 本实施例将基于待检测物和异性纤维对偏振光的不同反应来检测异性纤维的技术方案与于基于待检测物和异性纤维对特定波段的光波的吸收情况来检测异性纤维的技术方案进行叠加组合，能够经一步提高异性纤维检测的精确度。

[0116] 在一个实施例中，如图4所示，预制光束41包括第一预制光束411和第二预制光束412，第一预制光束411为可见偏振光束，第二预制光束412为具有预定波段的红外光束。当混合有红外光和可见偏振光的光照射到待检测物，并由待检测物反射后，反射后的混合光则附带了待检测物的红外吸收信息和可见光的偏振信息，并且这些光经过透镜(即光收集元件44)的收集后，射入第二分光元件45。第二分光元件45为长波通分光镜，其将可见偏振光束形成的反射光反射入第一分光元件461中，将具有预定波段的红外光束形成的反射光透射入第三分光元件471中。第一分光元件461和第三分光元件471均为半透半返分光镜。

[0117] 射入第一分光元件461中的反射光经过第一光选通元件462、第二光选通元件463、第一探测元件464、第二探测元件465以及图像处理元件的处理，进行基于待检测物42和异性纤维43对偏振光的不同反应来检测异性纤维，其中第一光选通元件462为偏振方向与所述第一预制光束411的偏振方向垂直的第一偏振片,所述第二光选通元件463为偏振方向与所述第一预制光束411的偏振方向平行的第二偏振片。第一探测元件464、第二探测元件465均为光电探测器。第一分光元件461、第一光选通元件462、第二光选通元件463、第一探测元件464、第二探测元件465组成可见偏振检测模块46。

[0118] 射入第三分光元件471中的反射光经过第三光选通元件472、第四光选通元件473、第三探测元件474、第四探测元件475以及图像处理元件的处理，进行基于待检测物和异性纤维对特定波段的光波的吸收情况来检测异性纤维。第三光选通元件472为第三滤光片，第四光选通元件473为第四滤光片，第三滤光片的选通波段为异性纤维的特征波段，第四滤光片的选通波段为待检测物的特征波段。第三探测元件474、第四探测元件475均为光电探测器。第三分光元件471、第三光选通元件472、第四光选通元件473、第三探测元件474、第四探测元件475组成红外光检测模块47。

[0119] 当然第一预制光束411还可以为具有预定波段的红外光束，第二预制光束412还可以为可见偏振光束，本发明实施例对此不进行限定。

[0120] 本实施例将基于待检测物和异性纤维对偏振光的不同反应来检测异性纤维的技术方案与于基于待检测物和异性纤维对特定波段的光波的吸收情况来检测异性纤维的技术方案进行叠加组合，来进行异性纤维的检测，检测精度得到有效的提高。

[0121] 在一个实施例中，如图5所示，预制光束51包括第一预制光束511和第二预制光束512，第一预制光束511为可见偏振光束，第二预制光束512为具有预定波段的红外光束。光收集元件54收集待检测物52反射的光，并射入第二分光元件55。第二分光元件55为短波通分光镜，其将可见偏振光束形成的反射光透射入第一分光元件561中，将具有预定波段的红外光束形成的反射光反射入第三分光元件571中。第一分光元件561和第三分光元件571均为半透半返分光镜。

[0122] 射入第一分光元件561中的反射光经过第一光选通元件562、第二光选通元件563、第一探测元件564、第二探测元件565以及图像处理元件的处理，进行基于待检测物52和异性纤维53对偏振光的不同反应来检测异性纤维，其中第一光选通元件562为偏振方向与所述第一预制光束511的偏振方向垂直的第一偏振片,所述第二光选通元件563为偏振方向与所述第一预制光束511的偏振方向平行的第二偏振片。第一探测元件564、第二探测元件565均为光电探测器。第一分光元件561、第一光选通元件562、第二光选通元件563、第一探测元件564、第二探测元件565组成可见偏振检测模块56。

[0123] 射入第三分光元件571中的反射光经过第三光选通元件572、第四光选通元件573、第三探测元件574、第四探测元件575以及图像处理元件的处理，进行基于待检测物和异性纤维对特定波段的光波的吸收情况来检测异性纤维。第三光选通元件572为第三滤光片，第四光选通元件573为第四滤光片，第三滤光片的选通波段为异性纤维的特征波段，第四滤光片的选通波段为待检测物的特征波段。第三探测元件574、第四探测元件575均为光电探测器。第三分光元件571、第三光选通元件572、第四光选通元件573、第三探测元件574、第四探测元件575组成红外光检测模块57。

[0124] 当然第一预制光束511还可以为具有预定波段的红外光束，第二预制光束512还可以为可见偏振光束，本发明实施例对此不进行限定。

[0125] 本实施例将基于待检测物和异性纤维对偏振光的不同反应来检测异性纤维的技术方案与于基于待检测物和异性纤维对特定波段的光波的吸收情况来检测异性纤维的技术方案进行叠加组合，来进行异性纤维的检测，检测精度得到有效的提高。

[0126] 在一个实施例中，如图6所示，提供了一种异性纤维检测方法，包括如下步骤：

[0127] 100、形成第一预制光束，并利用第一预制光束照射待检测物；待检测物射出第一反射光；其中第一预制光束为偏振光束或具有预定波段的光束，预定波段包括异性纤维的特征波段以及待检测物的特征波段；

[0128] 110、将第一反射光分成第一子光束和第二子光束；其中第一子光束和第二子光束中均包括第一类预定光波和第二类预定光波；第一类预定光波是偏振方向与第一预制光束的偏振方向垂直的光波或是波长位于异性纤维的特征波段内的光波；第二类预定光波是偏振方向与第一预制光束的偏振方向平行的光波或是波长位于待检测物的特征波段内的光波；

[0129] 120、选取第一子光束中的第一类预定光波，并利用第一子光束中的第一类预定光波形成待检测物的第一图像；

[0130] 130、选取第二子光束中的第二类预定光波，并利用第二子光束中的第二类预定光波形成待检测物的第二图像；

[0131] 140、判断第一图像中任意两个像素的灰度值的差值是否小于预定值，以及判断第二图像中任意两个像素的灰度值的差值是否小于预定值，若第一图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，并且第二图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，则待检测物中不包括异性纤维。

[0132] 当然步骤140还可以是：图像处理元件用于当第一预制光束为偏振光束时，判断以下条件是否满足：第一图像中待检测物的灰度值明显高于异性纤维的灰度值，并且第二图像中待检测物的灰度值与第一图像中待检测物的灰度值相近，但是异性纤维的灰度值明显高于第一图像中异性纤维的灰度值时，若满足条件则，判定待检测物中包含异性纤维；当第一预制光束为预定波段波的偏振光束时，判断以下条件是否满足：第一图像和第二图像中均形成有待检测物以及异性纤维的图像，不同的是第一图像中待检测物图像的灰度值明显大于异性纤维图像的灰度值，第二图像中待检测物图像的灰度值明显小于异性纤维的灰度值，若满足条件则，可以判定待检测物中包含异性纤维。

[0133] 本实施例利用待检测物与异性纤维对光线的偏振方向影响的不同或对特定波段的光波的吸收作用的不同检测待检测物中是否含有异性纤维，相对于利用异性纤维与待检测物颜色的差别进行检测的技术方案检测精度得到有效提高，并且本发明实施例是基于光波进行异性纤维检测，因此不受待检测物移动速度的影响，从而确保了异性检测检测的精度。另外本发明实施例的对异性纤维的检测是由分光元件以及光选通元件等器件自动完成的，检测效率得到了有效提高。

[0134] 在一个实施例中，异性纤维检测方法还包括如下步骤：

[0135] 200、形成第二预制光束，并利用第二预制光束照射待检测物，待检测物射出第二反射光，其中第二预制光束为具有预定波段的光束或偏振光束；

[0136] 210、将第二反射光分为第三子光束和第四子光束；其中，第三子光束和第四子光束中均包括第三类预定光波和第四类预定光波；第三类预定光波是波长位于异性纤维的特征波段内的光波或是偏振方向与第二预制光束的偏振方向垂直的光波；第四类预定光波是波长位于待检测物的特征波段内的光波或是偏振方向与第二预制光束的偏振方向平行的光波；

[0137] 220、选取第三子光束中的第三类预定光波，并利用第三子光束中的第三类预定光波形成待检测物的第三图像；

[0138] 230、选取第四子光束中的第四类预定光波，并利用第四子光束中的第四类预定光波形成待检测物的第四图像；

[0139] 240、判断第三图像中任意两个像素的灰度值的差值是否小于预定值，以及判断第四图像中任意两个像素的灰度值的差值是否小于预定值，若第一图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，同时第二图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，同时第三图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，同时第四图像中任意两个像素的灰度值的差值均小于预定值，则待检测物中不包括异性纤维。

[0140] 当然，步骤240也可以具体根据第一图像和第二图像中两种物体灰度值的具体情况来判定待检测物中是否含有异性纤维。

[0141] 本发明实施例的方法的每个步骤与本发明实施例的装置的检测步骤是一一对应的，因此对于其中重复的部分，不再进行赘述。

[0142] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。