專利名稱：一種測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法，適用于羊毛、羊絨、駝絨、牛絨及棉花等多種紡織纖維，屬于光學(xué)測(cè)量方法技術(shù)領(lǐng)域。
目前，世界上所采用的檢測(cè)方法主要有以下幾類1、人工檢測(cè)借助檢測(cè)人員的手和眼，在熟練掌握操作規(guī)程的基礎(chǔ)上，檢測(cè)纖維的長(zhǎng)度。缺點(diǎn)為人工誤差大，測(cè)量速度慢，受人為因素影響大。2、機(jī)械檢測(cè)全部借助或部分借助機(jī)械，完成被測(cè)試?yán)w維的預(yù)處理，然后用直尺進(jìn)行測(cè)量。目前主要有羊毛的梳片法和維拉儀測(cè)量法，缺點(diǎn)為最后的測(cè)量結(jié)果仍然存在人為誤差。3、光電檢測(cè)目前主要有瑞士的阿爾米特長(zhǎng)度儀測(cè)量法，主要是由步進(jìn)電機(jī)通過高度精密軸桿控制測(cè)量拖板，帶著一端平齊的纖維樣品通過電感器，產(chǎn)生相應(yīng)的測(cè)量信號(hào)由D/A變換器隨著控制邏輯器發(fā)射的脈沖頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換同時(shí)步進(jìn)電機(jī)根據(jù)脈沖步進(jìn)，這些相當(dāng)于沿著樣品的纖維等距離的測(cè)量點(diǎn)提供給計(jì)算機(jī)，根據(jù)1200個(gè)微處理的測(cè)量值確定纖維的特征值，其結(jié)果可以顯示在顯示器上，也可以由終端打印機(jī)輸出。缺點(diǎn)是價(jià)格太高，一般企業(yè)和機(jī)構(gòu)難以接受，而且結(jié)果存在一定誤差。
本發(fā)明的目的在于提供一種通過計(jì)算機(jī)圖像處理完成的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法，用圖像采集設(shè)備將平板上的纖維圖像傳送至計(jì)算機(jī)，由圖像處理軟件對(duì)圖像處理后輸出結(jié)果。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的這種測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法，其特征在于(1)、樣品的預(yù)處理將纖維樣品置于與纖維顏色構(gòu)成反差背景的平板上；(2)、通過圖像輸入設(shè)備將平板上的纖維圖像傳送至計(jì)算機(jī)；(3)、計(jì)算機(jī)對(duì)圖像保存，處理，積分分析；(4)、圖像處理軟件根據(jù)標(biāo)定的尺度，將積分結(jié)果換算成測(cè)量結(jié)果；(5)、結(jié)果的打印輸出。
所述的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法步驟(1)中所述的樣品預(yù)處理的方法是將纖維整理成一邊對(duì)齊的一小束，均勻排布在黑色平板上，其中一邊是整齊的。
所述的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法(2)中所述的圖像輸入設(shè)備包括數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、攝像頭及其它計(jì)算機(jī)圖像采集設(shè)備。
所述的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法步驟(3)中所述的圖像處理包括噪聲消除，對(duì)纖維圖像輪廓涂色，逐行統(tǒng)計(jì)涂色部分的長(zhǎng)度，積分分析。
所述的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法所述的步驟(4)中測(cè)量換算參數(shù)包括平均長(zhǎng)度、中間長(zhǎng)度、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、短纖維率。
本發(fā)明的技術(shù)進(jìn)步效果表現(xiàn)在與國(guó)外阿爾米特儀測(cè)量方法相比，由于使用攝像或掃描的方式采集圖像，計(jì)算機(jī)處理圖像，大大降低了儀器的成本，減少了人工測(cè)量帶來(lái)的誤差，提高了測(cè)量速度。


圖1是本發(fā)明纖維掃描得到的圖像圖2是計(jì)算機(jī)處理去噪聲后得到的圖像圖3是纖維圖像涂白色處理后得到的圖像圖中白色部分是纖維，黑色部分是背景
(2)、圖像的掃描將排好的板放在掃描儀上，掃描獲得圖像，排布結(jié)果如圖1所示。
(3)、計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理由于掃描儀的背景不一定全黑，所以會(huì)留下一些背景噪聲一非纖維的白點(diǎn)或亮點(diǎn)，如圖1所示，計(jì)算機(jī)程序?qū)D片首先進(jìn)行去噪聲處理，得到圖2；對(duì)圖2纖維圖像的準(zhǔn)確輪廓纖維部分涂白色，得到圖3；對(duì)圖3的圖像逐行掃描標(biāo)定白色部分的長(zhǎng)度，統(tǒng)計(jì)出纖維的長(zhǎng)度分布狀況。
上述步驟可選擇通用的圖像處理軟件例如photoshop、Draw、Auto CAD、3D max等完成，亦可編輯專用軟件完成。(4)、計(jì)算機(jī)積分分析根據(jù)標(biāo)定的纖維長(zhǎng)度，將積分結(jié)果換算成測(cè)量結(jié)果，例如用Microsoft Excel等數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)纖維的長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
上述幾項(xiàng)參數(shù)可根據(jù)公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式S=Σ(x-x‾)2n-1]]>式中S-標(biāo)準(zhǔn)差X-所測(cè)量的每根纖維長(zhǎng)度X-所測(cè)量纖維的平均長(zhǎng)度n-總的掃描根數(shù)變異系數(shù)計(jì)算公式C.V=Sx‾×100%]]>式中C.V-變異系數(shù)S-標(biāo)準(zhǔn)差X-平均長(zhǎng)度短纖維率計(jì)算公式P(%)=nd×Ldn×L×100%]]>式中P(％)-短纖維率nd-短纖維根數(shù)Ld-短纖維長(zhǎng)度n-總掃描根數(shù)L-平均長(zhǎng)度(5)、結(jié)果的打印輸出結(jié)果輸出參數(shù)包括平均長(zhǎng)度、中間長(zhǎng)度、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、短纖維率，輸出設(shè)備可使用打印機(jī)。
本發(fā)明的測(cè)量方法特點(diǎn)是取代人工測(cè)量，依靠計(jì)算機(jī)圖像處理和計(jì)算得到相關(guān)纖維長(zhǎng)度的各種參數(shù)，可利用現(xiàn)有技術(shù)中的通用軟件完成也可編輯專用軟件完成。
采用本發(fā)明的方法可以測(cè)量的纖維長(zhǎng)度為2～300mm，被測(cè)纖維直徑10微米以上；截面為圓形的纖維；含所有柔性纖維及非柔性纖維。本發(fā)明檢測(cè)成本僅有國(guó)外儀器的1/20，為企業(yè)節(jié)約大量資金，并為國(guó)家節(jié)省許多外匯，填補(bǔ)我國(guó)人工智能檢測(cè)纖維長(zhǎng)度的空白。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法，其特征在于(1)、樣品的預(yù)處理將纖維樣品置于與纖維顏色構(gòu)成反差背景的平板上；(2)、通過圖像輸入設(shè)備將平板上的纖維圖像傳送至計(jì)算機(jī)；(3)、計(jì)算機(jī)對(duì)圖像保存，處理，積分分析；(4)、圖像處理軟件根據(jù)標(biāo)定的尺度，將積分結(jié)果換算成測(cè)量結(jié)果；(5)、結(jié)果的打印輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法，其特征在于步驟(1)中所述的樣品預(yù)處理的方法是將纖維整理成一邊對(duì)齊的一小束，均勻排布在黑色平板上，其中一邊是整齊的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法，其特征在于步驟(2)中所述的圖像輸入設(shè)備包括數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、攝像頭及其它計(jì)算機(jī)圖像采集設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法，其特征在于步驟(3)中所述的圖像處理包括噪聲消除，對(duì)纖維圖像輪廓涂色，逐行統(tǒng)計(jì)涂色部分的長(zhǎng)度，積分分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法，其特征在于所述的步驟(4)中測(cè)量換算的參數(shù)包括平均長(zhǎng)度、中間長(zhǎng)度、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、短纖維率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過計(jì)算機(jī)圖像處理完成的測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法，用圖像采集設(shè)備將平板上的纖維圖像傳送至計(jì)算機(jī)，由圖像處理軟件對(duì)圖像處理后經(jīng)計(jì)算機(jī)積分換算輸出結(jié)果。這種測(cè)量紡織纖維長(zhǎng)度的方法包括(1)樣品的預(yù)處理將纖維樣品置于與纖維顏色構(gòu)成反差背景的平板上；(2)通過圖像輸入設(shè)備將平板上的纖維圖像傳送至計(jì)算機(jī)；(3)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像保存，處理，積分分析；(4)圖像處理軟件根據(jù)標(biāo)定的尺度，將積分結(jié)果換算成測(cè)量結(jié)果；(5)結(jié)果的打印輸出。本發(fā)明與國(guó)外阿爾米特儀測(cè)量方法相比，大大降低了儀器的成本，減少了人工測(cè)量帶來(lái)的誤差，提高了測(cè)量速度。
文檔編號(hào)G06T1/00GK1451944SQ03125118
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者俞會(huì)永, 劉樹鋒, 高瑞清 申請(qǐng)人:河北圣奧達(dá)科技開發(fā)有限公司