ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Don Comis, (301) 504-1625, comis@ars.usda.gov
March 17, 2004

An Agricultural Research Service scientist has developed a patented machine vision system for automating cotton gins that is now being manufactured commercially. The system uses color video cameras for a hands-off monitoring of the "on-the-fly" flow of cotton and attendant debris through the many machines that make up a modern cotton gin.

Mathew G. Pelletier, an agricultural engineer with the ARS Cotton Production and Processing Research Unit in Lubbock, Texas, invented the system. Its real-time monitoring of "trash" content will enable cotton ginners to move closer to an automated system that seems inevitable in the near future. It can advise ginners or automatically turn cleaners on and off, depending on trash content.

By knowing the trash content at each stage of ginning, gin operators will know exactly which stages they can or cannot skip to reach particular quality goals without under- or over-cleaning cotton. Under-cleaning lowers cotton's value and makes the cotton more difficult to use at textile mills, while over-cleaning wastes cotton. Added weight from the saved cotton provides an additional $3 to $5 per 500-pound bale, which could lead to more than $100,000 in increased revenue for a typical cotton gin.

Knowing the trash content also helps gin operators judge how much heat is needed to dry the cotton. The system includes ARS-developed software that enables computers to recognize trash on video images fed live to the computer.

Not only can the computer distinguish cotton from trash, it can also distinguish among various trash components--the sticks, leaves and burrs that cling to cotton after harvest.

The system films 50 square feet of cotton a minute, giving gin operators a very accurate measurement of trash levels.

ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.

Utilizando la visión mecánica en la automatización de las desmotadoras de algodón

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Don Comis, (301) 504-1625, comis@ars.usda.gov
17 de marzo 2004

Un científico del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) ha desarrollado un sistema patentado de visión mecánica, el cual ahora está fabricado comercialmente, para automatizar las desmotadoras de algodón. El sistema utiliza cámaras videos de color para monitorear sin manos el movimiento del algodón y su basura por las máquinas múltiples que constituyen una moderna desmotadora de algodón.

Mathew G. Pelletier, un ingeniero agrícola con la Unidad del ARS Sobre la Producción y el Procesamiento del Algodón, en Lubbock, Texas, inventó el sistema. El monitoreo en tiempo real del contenido de basura en el algodón les proveerá a los operadores de desmotadoras la oportunidad para avanzar hacia un sistema automatizado que parece inevitable en el futuro.  El sistema puede aconsejar a los operadores o automáticamente puede poner en marcha o apagar los limpiadores, dependiendo del contenido de basura en el algodón.

Conociendo el contenido de basura en el algodón en cada etapa de procesamiento, los operadores de la desmotadora conocerán precisamente cuales de las etapas pueden ser eliminadas para realizar metas específicas de calidad sin una falta de limpieza o, por contraste, limpieza excesiva. Una falta de limpieza reduce el valor del algodón y causa que el algodón sea más difícil de utilizar en las fábricas de textil.  Pero demasiada limpieza derrocha el algodón.  El peso adicional del algodón recuperado provee ingresos adicionales de 3 a 5 dólares por cada bala de 500 libras del algodón, que podría resultar en ingresos aumentados de más de 100.000 dólares para una desmotadora típica de algodón.

El conocimiento sobre el contenido de basura en el algodón también ayuda a los operadores de desmotadores a calcular la cantidad de calor que se necesita para secar el algodón. El sistema incluye software desarrollado por el ARS que permite que las computadoras puedan reconocer la basura en imágenes de video provistas en directo a la computadora.

La computadora no sólo puede distinguir entre el algodón y la basura, sino también puede diferenciar entre los varios componentes de la basura--las ramitas, las hojas y los zurrones espinosos que se atan al algodón después de cosecharlo.

El sistema graba 50 pies cuadrados del algodón por minuto, ofreciendo a los operadores de las desmotadoras una medida muy exacta de los niveles de basura.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.