一種測量紡織纖維長度的方法
2023-10-05 14:17:29 3
專利名稱：一種測量紡織纖維長度的方法
技術領域：
本發明涉及到一種測量紡織纖維長度的方法，適用於羊毛、羊絨、駝絨、牛絨及棉花等多種紡織纖維，屬於光學測量方法技術領域。
目前，世界上所採用的檢測方法主要有以下幾類1、人工檢測藉助檢測人員的手和眼，在熟練掌握操作規程的基礎上，檢測纖維的長度。缺點為人工誤差大，測量速度慢，受人為因素影響大。2、機械檢測全部藉助或部分藉助機械，完成被測試纖維的預處理，然後用直尺進行測量。目前主要有羊毛的梳片法和維拉儀測量法，缺點為最後的測量結果仍然存在人為誤差。3、光電檢測目前主要有瑞士的阿爾米特長度儀測量法，主要是由步進電機通過高度精密軸杆控制測量拖板，帶著一端平齊的纖維樣品通過電感器，產生相應的測量信號由D/A變換器隨著控制邏輯器發射的脈衝頻率進行轉換同時步進電機根據脈衝步進，這些相當於沿著樣品的纖維等距離的測量點提供給計算機，根據1200個微處理的測量值確定纖維的特徵值，其結果可以顯示在顯示器上，也可以由終端印表機輸出。缺點是價格太高，一般企業和機構難以接受，而且結果存在一定誤差。
本發明的目的在於提供一種通過計算機圖像處理完成的測量紡織纖維長度的方法，用圖像採集設備將平板上的纖維圖像傳送至計算機，由圖像處理軟體對圖像處理後輸出結果。
本發明的技術方案是這樣實現的這種測量紡織纖維長度的方法，其特徵在於(1)、樣品的預處理將纖維樣品置於與纖維顏色構成反差背景的平板上；(2)、通過圖像輸入設備將平板上的纖維圖像傳送至計算機；(3)、計算機對圖像保存，處理，積分分析；(4)、圖像處理軟體根據標定的尺度，將積分結果換算成測量結果；(5)、結果的列印輸出。
所述的測量紡織纖維長度的方法步驟(1)中所述的樣品預處理的方法是將纖維整理成一邊對齊的一小束，均勻排布在黑色平板上，其中一邊是整齊的。
所述的測量紡織纖維長度的方法(2)中所述的圖像輸入設備包括數位相機、掃描儀、攝像頭及其它計算機圖像採集設備。
所述的測量紡織纖維長度的方法步驟(3)中所述的圖像處理包括噪聲消除，對纖維圖像輪廓塗色，逐行統計塗色部分的長度，積分分析。
所述的測量紡織纖維長度的方法所述的步驟(4)中測量換算參數包括平均長度、中間長度、標準差、變異係數、短纖維率。
本發明的技術進步效果表現在與國外阿爾米特儀測量方法相比，由於使用攝像或掃描的方式採集圖像，計算機處理圖像，大大降低了儀器的成本，減少了人工測量帶來的誤差，提高了測量速度。
圖1是本發明纖維掃描得到的圖像圖2是計算機處理去噪聲後得到的圖像圖3是纖維圖像塗白色處理後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，排布結果如圖1所示。
(3)、計算機進行圖像處理由於掃描儀的背景不一定全黑，所以會留下一些背景噪聲一非纖維的白點或亮點，如圖1所示，電腦程式對圖片首先進行去噪聲處理，得到圖2；對圖2纖維圖像的準確輪廓纖維部分塗白色，得到圖3；對圖3的圖像逐行掃描標定白色部分的長度，統計出纖維的長度分布狀況。
上述步驟可選擇通用的圖像處理軟體例如photoshop、Draw、Auto CAD、3D max等完成，亦可編輯專用軟體完成。(4)、計算機積分分析根據標定的纖維長度，將積分結果換算成測量結果，例如用Microsoft Excel等數據處理軟體對纖維的長度進行統計。
上述幾項參數可根據公式計算標準差計算公式S=(x-x)2n-1]]>式中S-標準差X-所測量的每根纖維長度X-所測量纖維的平均長度n-總的掃描根數變異係數計算公式C.V=Sx100%]]>式中C.V-變異係數S-標準差X-平均長度短纖維率計算公式P(%)=ndLdnL100%]]>式中P(％)-短纖維率nd-短纖維根數Ld-短纖維長度n-總掃描根數L-平均長度(5)、結果的列印輸出結果輸出參數包括平均長度、中間長度、標準差、變異係數、短纖維率，輸出設備可使用印表機。
本發明的測量方法特點是取代人工測量，依靠計算機圖像處理和計算得到相關纖維長度的各種參數，可利用現有技術中的通用軟體完成也可編輯專用軟體完成。
採用本發明的方法可以測量的纖維長度為2～300mm，被測纖維直徑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。本發明檢測成本僅有國外儀器的1/20，為企業節約大量資金，並為國家節省許多外匯，填補我國人工智慧檢測纖維長度的空白。
權利要求
1.一種測量紡織纖維長度的方法，其特徵在於(1)、樣品的預處理將纖維樣品置於與纖維顏色構成反差背景的平板上；(2)、通過圖像輸入設備將平板上的纖維圖像傳送至計算機；(3)、計算機對圖像保存，處理，積分分析；(4)、圖像處理軟體根據標定的尺度，將積分結果換算成測量結果；(5)、結果的列印輸出。
2.根據權利要求1所述的測量紡織纖維長度的方法，其特徵在於步驟(1)中所述的樣品預處理的方法是將纖維整理成一邊對齊的一小束，均勻排布在黑色平板上，其中一邊是整齊的。
3.根據權利要求1所述的測量紡織纖維長度的方法，其特徵在於步驟(2)中所述的圖像輸入設備包括數位相機、掃描儀、攝像頭及其它計算機圖像採集設備。
4.根據權利要求1所述的測量紡織纖維長度的方法，其特徵在於步驟(3)中所述的圖像處理包括噪聲消除，對纖維圖像輪廓塗色，逐行統計塗色部分的長度，積分分析。
5.根據權利要求1所述的測量紡織纖維長度的方法，其特徵在於所述的步驟(4)中測量換算的參數包括平均長度、中間長度、標準差、變異係數、短纖維率。
全文摘要
本發明提供一種通過計算機圖像處理完成的測量紡織纖維長度的方法，用圖像採集設備將平板上的纖維圖像傳送至計算機，由圖像處理軟體對圖像處理後經計算機積分換算輸出結果。這種測量紡織纖維長度的方法包括(1)樣品的預處理將纖維樣品置於與纖維顏色構成反差背景的平板上；(2)通過圖像輸入設備將平板上的纖維圖像傳送至計算機；(3)計算機對圖像保存，處理，積分分析；(4)圖像處理軟體根據標定的尺度，將積分結果換算成測量結果；(5)結果的列印輸出。本發明與國外阿爾米特儀測量方法相比，大大降低了儀器的成本，減少了人工測量帶來的誤差，提高了測量速度。
文檔編號G06T1/00GK1451944SQ03125118
公開日2003年10月29日 申請日期2003年5月9日 優先權日2003年5月9日
發明者俞會永, 劉樹鋒, 高瑞清 申請人:河北聖奧達科技開發有限公司