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棉结是纺织生产中的一种有害疵点，不仅影响纺织品的质量，而且对染色质量影响也较大。在此背景下，本文提出了一种基于机器视觉的梳棉机在线棉结检测系统。本文分别对光源系统、高速图像采集系统、实时图像处理系统的设计进行了讨论，并且以实验验证了系统的可行性。实测结果表明，系统具有高速数据采集、宽幅表面棉结特征识别、在线实时处理(棉结计数)和显示(报警)等功能，且在高速生产环境下运行稳定可靠。本文设计的系统也可进一步研发，应用于其它宽幅面运动物体(如钢板、玻璃和印刷品等)表面缺陷在线实时检测，在检测技术与自动化装置研究领域具有重要的实用意义和广泛的应用前景。