[發明專利]一種棉花測色的方法

有效

• 申請號: 201310346636.7
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103398956A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 陸世棟;趙鳳友;李紅娟;謝奇宇;連素梅;劉盼;張雷;李志軍;王鳳娟
• 申請（專利權）人: 河北恒星檢測設備科技有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01J3/52
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 楊欽祥;張素靜

技術領域

本發明涉及一種棉花測色的方法，屬于棉花色彩檢測領域。

背景技術

各國棉花等級檢測都經歷由感官檢驗到儀器檢驗的變革。目前，美國實現了包包檢測，檢測設備全是高速自動檢測儀，檢驗方法、核定級方式都采用世界最先進的方法。1981年，美國部分棉農采用大容量高精度檢驗儀器（HVI）對棉花進行分級。1990年，國家棉花銷售咨詢委員會提出議案，即用HVI儀器檢驗的棉花歸于政府價格保護政策的執行條款中，于是逐漸實現美國所有棉花都要使用HVI系統進行分級檢驗。除美國農業部所屬棉花檢測中心對所有棉花檢驗外，美國一些大的棉商和棉紡織企業也都分別設有比較完善的棉花檢測設備，分別對自己經營的棉花負責，和滿足紡織配棉的需要。可見美國已建立了比較健全的、權威的棉花質量保障體系。提高了棉花流通效率，大大降低了棉花流通成本。

?????但是目前國際上可用于棉花顏色檢驗的儀器均為大型臺式機，要求處于恒溫恒濕環境、樣品壓力恒定等限制條件，且價格昂貴，缺乏普及推廣的可能性。

棉花的顏色級是對棉花進行分級、分類的主要質量參數之一。Rd?和?+b?是基于HVI測試得到的顏色參數，其中Rd（反射百分率）表示樣品的亮度或暗度（即全白時，Rd?=?100；全黑時，則Rd?=?0），而+b?則是衡量了樣品的黃度。?棉花的Rd?值通常在40~80之間；而+b通常介于5~17之間，+b數值越高，表示棉花的黃度越大。通常情況下，完全盛開的棉花Rd?≥70，+b?≤9。棉花色級受到棉花品種、棉鈴打開后的天氣、采棉過程和軋棉工藝的影響。使用色度圖可以將灰度和黃度的各種組合轉換成基于顏色值Rd?和+b?值的色度值。

????Rd?和+b?參數在棉花顏色測量中起著重要的作用，它們是棉花特有的顏色參數。多年來，棉花顏色測量一直使用Rd?和+b?參數進行棉花顏色分級。作為Nickerson-Hunter類型的棉花色度計，HVI借助測量兩個廣泛的波長區域以獲得Rd?和+b?的值。但是它只能測試棉花特定的顏色參數并且僅有兩個明顯的可見光區域。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術中的缺點，而提供了一種基于CIE三維顏色系統空間信息的、實用性強的棉花測色方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案：

步驟一、搭建棉花測色的硬件平臺：

所述硬件平臺包括色彩色差計、條碼掃描模塊和現場無線數據傳輸模塊；所述色彩色差計與現場無線數據傳輸模塊雙向連接，所述條碼掃描模塊的輸出端接現場無線數據傳輸模塊的輸入端；

步驟二、對所述色彩色差計進行單機校正：

（1）將所述色彩色差計垂直放置在白色校正板上；

??（2）啟動所述色彩色差計的【校正】功能，進行【校正】；

??步驟三、對棉花樣本進行檢測：

???（1）利用條碼掃描模塊對棉花樣本包裝上的條碼進行掃描并存儲掃描到的信息；

???（2）將取得的棉花樣本制作成厚度均勻且不小于5cm的棉層，將所述棉層放在平整的桌面上，所述棉層下方墊有黑色襯底；

?（3）將所述色彩色差計垂直放在所述棉花樣本表面上，啟動測試鍵，在所述棉花樣本上隨機選取3-5個不同位置的檢測點進行檢測，每個檢測點測得X、Y、Z三刺激值，將每個檢測點測得X、Y、Z三刺激值分別取平均值，即得到????????????????????????????????????????????????、、；

???步驟四、利用色彩色差計中存儲的光學轉換多元線性回歸模型計算棉花評級的參數指標Rd色空間、+b色空間，所述Rd色空間為被測棉花樣品的亮度或暗度，即反射百分率；所述+b色空間為被測棉花樣品的黃度：

???（1）首先按下述公式（1）計算出、、色空間：

???????????????????????（1）

??其中，、、分別步驟三中第（3）步得到的平均值；

??、、是標準光源在等于100時的三刺激值，、、定義了白目標色刺激的顏色；

??、、為CIE三維顏色系統空間中的三種色空間；

??（2）按下述公式（2）計算棉花評級的參數指標Rd色空間：

?????????????????????（2）???

其中，Rd為被測棉花樣品的亮度或暗度，即反射百分率；

????（3）按下述公式（3）計算棉花評級的參數指標+b色空間

??????（3）

???其中，+b為被測棉花樣品的黃度；