[發明專利]一種基于近紅外光譜的織物纖維成分在線檢測系統

在審

• 申請號: 202111298071.0
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN114136882A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 池明旻
• 申請（專利權）人: 池明旻
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/359;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 深圳叁眾知識產權代理事務所(普通合伙) 44434
• 代理人: 宋鵬飛

1.一種基于近紅外光譜的織物纖維成分在線檢測系統，其特征在于，包括：

S1：基于云的眾包平臺，用于存儲，校驗，分析數據，接收，轉發推理任務，管理眾包任務；

S2：數據采集標注模塊，用于采集與標注織物纖維成分近紅外光譜數據，接收眾包任務；

S3：成分檢測模塊，用于預測織物纖維成分；

S4：在線展示模塊，用于展示數據集信息，眾包平臺信息，歷史推理信息，發布眾包任務。

2.根據權利要求1所述的一種基于近紅外光譜的織物纖維成分在線檢測系統，其特征在于，所述的S1基于云的眾包平臺進一步包括：

S11：數據數據采集校驗方法，其特征在于，眾包平臺將單個數據集采集任務派發給三個眾包數據采集員，檢測相同采集任務三個眾包員工的提交數據；若某眾包員工采集得到的織物近紅外光譜數據與該任務提交數據均值的標準差大于一個閾值，則說明采集到離群點，有誤差需要重新采集；使用Savitzky-Golay平滑降噪算法對光譜數據處理，對比原始數據若標準差大于一個閾值，則說明采集中存在干擾需要重新采集；

S12：成分檢測模塊服務注冊方法，其特征在于，眾包平臺接入多個成分檢測模塊，在模塊上線時接收服務注冊請求，此后云眾包平臺用戶可以選擇指定的成分檢測服務；在此期間，云眾包平臺始終以心跳包的形式與各個已注冊成分檢測模塊服務器保持連接，一旦連接丟失，該成分檢測模塊即從云平臺注銷，用戶無法訪問該服務；

S13：成分檢測模塊請求轉發與負載均衡方法，其特征在于對應沒有指定模塊的成分檢測請求，云平臺自動根據各個已注冊成分檢測模塊的平均響應時間和最近請求時間，將檢測請求轉發給相對負載最小的成分檢測模塊；

S14：數據分析方法，其特征在于云平臺定時查詢當前數據庫中標簽分布，記錄各成分檢測模塊的歷史數據，得到數據分析結果，如哪些標簽的織物數據較少，對應哪些標簽的成分檢測精度較差，各成分檢測模塊之間的推理精度差異，供研究人員與開發人員分析數據，及時調整數據采集策略，評估和改進神經網絡模型性能。

3.根據權利要求1所述的一種基于近紅外光譜的織物纖維成分在線檢測系統，其特征在于，所述的S2數據采集標注模塊進一步包括：

S21：采集標注人員使用專業近紅外光譜儀，按照指定織物纖維成分數據采集規范操作，采集織物近紅外光譜數據；采集標注模塊對近紅外光譜儀采集的數據進行數據校驗以排除漏光的操作誤差；同時記錄有標簽的織物樣本成分，與光譜數據對應，確認無誤后提交到云眾包平臺；接收云眾包平臺返回的數據校驗結果，若數據校驗失敗，則要求采集員重新采集。

4.根據權利要求1所述的一種基于近紅外光譜的織物纖維成分在線檢測系統，其特征在于，所述的S3成分檢測模塊進一步包括：

S31：深度模型線上訓練方法，其特征在于，所述深度模型是基于Resnet的一維卷積神經網絡，使用自動調度策略自動從云平臺下載新數據集完成訓練，定時更新線上模型參數；

S32：自動化部署方法，其特征在于，所述成分檢測模塊初始化API服務器時加載神經網絡模型，模擬10次織物纖維近紅外光譜數據輸入，得到測試平均計算時間和測試平均單次請求資源占用率；成分檢測模塊主動向云眾包平臺發送服務注冊請求，建立心跳包建立，發送測試平均計算時間，以初始化云平臺建立該推理服務器的平均響應時間即負載性能指標，便于負載均衡；

S33：請求任務隊列，其特征在于，成分檢測模塊初始化API服務器時得到的測試平均單次請求資源占用率和無請求資源占用率計算求得最大并發響應數量N，建立請求任務隊列；當接收到的成分檢測請求數大于N時，將請求放入請求任務隊列，直到有請求被完成，資源釋放后再從請求任務隊列隊首獲取并響應請求。

5.根據權利要求1所述的一種基于近紅外光譜的織物纖維成分在線檢測系統，其特征在于，所述的S4在線展示模塊進一步包括：

S41：所述在線展示模塊接收云眾包平臺發送的數據分析結果，以可視化方法展示給用戶；用戶可根據展示的數據庫標簽分布圖，發布指定成分織物的眾包采集任務。