[發明專利]一種紡織品纖維識別與成分檢測系統

在審

• 申請號: 201910163415.3
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN111665243A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 高茂勝;樊哲新;周長征;王子石;余娟;楊知方;龔晟;王文;溫力力
• 申請（專利權）人: 溫力力;王文
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發明公開了一種紡織品纖維識別與成分檢測系統，主要包括待檢測樣本、光學成像系統、相機和上位機。光學成像系統對待檢測樣本進行光學成像，相機拍攝得到待檢測樣本的圖像，并發送給上位機。上位機將若干正常纖維圖像導入纖維識別與質量分析模型中，識別每張正常纖維圖像中纖維的種類，并計算纖維質量；上位機基于纖維的種類和質量，得到每類纖維成分比。本發明實現了待測紡織品成分的自動識別和成分質量比例的自動分析，通過纖維交叉點定位模型解決了傳統識別系統無法有效識別交叉纖維種類和質量的問題，提高了纖維識別的效率和準確性。

技術領域

本發明涉及紡織品纖維成分檢測領域，具體是一種紡織品纖維識別與成分檢測系統。

背景技術

目前，紡織品成分檢測主要由人工實施，傳統的方法包含的方法有化學法和顯微鏡觀察法。化學法主要利用不同化學試劑對不同纖維在不同溫度下的溶解特性可對部分纖維的成分進行定量分析。顯微鏡觀察法的流程為檢測員將待測紡織品樣本制作為玻片，手動調節顯微鏡的移動，用肉眼去分辨紡織品纖維的微觀形狀，判斷樣本面料的種類，并計量尺寸。傳統的紡織品成分檢測方法主要有如下缺陷：

1)化學法會產生大量硫酸廢液等，嚴重污染檢測場所、危害檢測人員健康，且根據國家環保要求，不能排放、難以回收；

2)整個流程由人工實施，效率低下，需消耗大量人力資源，人力成本高；

3)紡織品檢驗所工作人員每天使用顯微鏡觀測長達8-10小時，時間長、強度高、重復性強，長時間工作會產生疲勞，導致準確度下降。

因此，亟需將新的無污染、自動化、無人化的新技術引入到紡織品成分檢測行業中，以解決傳統檢測方法的各種缺陷。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的問題。

為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，一種紡織品纖維識別與成分檢測系統，主要包括待檢測樣本、光學成像系統、相機和上位機。

所述待檢測樣本為紡織品。

光學成像系統對待檢測樣本進行光學成像。

所述相機對待檢測樣本的光學影像進行拍攝，得到若干待檢測樣本的圖像，并發送至上位機。

所述光學成像系統為顯微鏡。

所述上位機存儲有纖維交叉點定位模型、異常纖維過濾模型和纖維識別與質量分析模型。

所述上位機將待檢測樣本的圖像導入纖維交叉點定位模型中，實現自動對圖像中的纖維交叉點進行定位和刪除。

纖維交叉點定位模型刪除纖維交叉點的主要步驟如下：

I)根據纖維交叉點定位模型找到交叉點中心位置，并且由神經網絡動態預測出纖維的寬度，記為D。

II)在圖像中，確定以交叉點中心位置為圓心的圓形區域C，其半徑的尺寸主要由纖維寬度D和神經網絡預測動態確定。

III)采用與圖像背景色相近的像素值替代C區域的原始像素，實現交叉點的刪除。其中與背景色相近像素RGB理想值為除去纖維以外部分所有像素RGB值的平均值，三個通道值記為[R,G,B]。

所述上位機對刪除纖維交叉點后的圖像進行拆分，得到若干只含有單根纖維的圖像。

建立纖維交叉點定位模型的主要步驟如下：

1)利用光學成像系統獲取若干尺寸相同的交叉纖維圖像，對交叉纖維圖像中的纖維交叉點進行標記，并打上標簽。

2)基于標記好的交叉纖維圖像，分別建立交叉纖維訓練集和交叉纖維驗證集。

3)將交叉纖維訓練集輸入到神經網絡中，對神經網絡進行訓練。