基于“纖維圖像自動(dòng)采集和識(shí)別系統(tǒng)”棉-Lyocell混紡產(chǎn)品成分分析.pdf

1、棉／Lyocell混紡產(chǎn)品吸濕性好，穿著舒適性優(yōu)良，備受市場(chǎng)青睞，世界各國(guó)都將紡織品的纖維成分標(biāo)簽作為強(qiáng)制性要求，而我國(guó)纖維素類纖維成分和含量目前大部分采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行檢測(cè)，在檢驗(yàn)時(shí)效、檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性、檢驗(yàn)方法適應(yīng)性及檢測(cè)成本方面均存在問(wèn)題，迫切需要一種自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確檢測(cè)方法。
　　 國(guó)家教育部?jī)?yōu)秀博士論文專項(xiàng)基金[200350]“纖維紡織品計(jì)算機(jī)圖像自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)”課題組對(duì)纖維素類纖維識(shí)別，以及紗線和織物的混紡比測(cè)試作了系統(tǒng)的

2、研究，開(kāi)發(fā)并研制了用于纖維圖像采集和識(shí)別檢測(cè)的全自動(dòng)系統(tǒng)——“纖維圖像自動(dòng)采集和識(shí)別系統(tǒng)”。該系統(tǒng)以棉／苧麻纖維的識(shí)別為突破口展開(kāi)了研究，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了纖維識(shí)別種類的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了棉／lyocell散纖維的自動(dòng)識(shí)別，并取得了較好的準(zhǔn)確性。
　　 然而，紡織品混紡比檢驗(yàn)的主要對(duì)象是混紡紗線和織物，紗線和織物中的纖維經(jīng)過(guò)紡織和染整等加工，其表面形態(tài)與散纖維相比發(fā)生了一定變化，因此需要對(duì)“纖維圖像自動(dòng)采集和識(shí)別系統(tǒng)”識(shí)別方案進(jìn)行一定的

3、改進(jìn)，同時(shí)需要確定針對(duì)紗線和織物混紡比檢測(cè)的試驗(yàn)方案。
　　 本研究的主要內(nèi)容有：
　　 1．不同加工環(huán)節(jié)中棉/Lyocell形態(tài)及密度差異；
　　 2．“纖維圖像自動(dòng)采集和識(shí)別系統(tǒng)”特征參數(shù)優(yōu)化分析；
　　 3．系統(tǒng)驗(yàn)證及提高系統(tǒng)識(shí)別準(zhǔn)確率方案研究：通過(guò)大量試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)改進(jìn)后的識(shí)別準(zhǔn)確性；研究合適的取制樣方法、纖維段的最佳切段長(zhǎng)度和最小樣本容量以提高系統(tǒng)識(shí)別準(zhǔn)確率，即從纖維段切斷與分散、系統(tǒng)識(shí)別率等角度

4、探索纖維取制樣方法，對(duì)不同纖維來(lái)源的材料進(jìn)行平行試驗(yàn)，研究基于系統(tǒng)的纖維段的最佳切段長(zhǎng)度，從理論和試驗(yàn)角度分析基于系統(tǒng)的最小樣本容量。
　　 本研究主要結(jié)論有：
　　 1．來(lái)源相同的棉／Lyocell纖維受到不同加工工序的影響，纖維直徑及密度變化顯著，紗線和織物中纖維與原始散纖維相比，縱向形態(tài)發(fā)生較大變化。
　　 2．從原六個(gè)特征參數(shù)的提取原理分析得出，棉和Lyocell纖維在纖維投影和寬度變化曲線上不存在顯著性

5、差異，原特征參數(shù)不能有效量化混紡產(chǎn)品中棉和Lyocell纖維的差異；通過(guò)大量自動(dòng)識(shí)別試驗(yàn)得出，“纖維圖像自動(dòng)采集和識(shí)別系統(tǒng)”中用于識(shí)別苧麻和棉纖維散纖維的特征參數(shù)，對(duì)棉／Lyocell纖維的散纖維可以達(dá)到良好的識(shí)別準(zhǔn)確率，但對(duì)于棉／Lyocell混紡紗線和織物中纖維識(shí)別準(zhǔn)確率不佳，針織物中纖維識(shí)別準(zhǔn)確率平均下降5％，機(jī)織物平均下降15％，因此需要針對(duì)這類棉/Lyocell纖維設(shè)計(jì)新的識(shí)別用參數(shù)。
　　 3．對(duì)“纖維圖像自動(dòng)采集和

6、識(shí)別系統(tǒng)”識(shí)別算法改進(jìn)后所采用的兩個(gè)全新特征參數(shù)纖維縱向切段“片段間不勻”和“片段內(nèi)不勻”進(jìn)行試驗(yàn)，分析得出這兩個(gè)特征參數(shù)具有弱相關(guān)性，特征參數(shù)概率分布曲線表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和有效性，符合模式識(shí)別對(duì)分類用特征參數(shù)的需要。
　　 4．通過(guò)驗(yàn)證性試驗(yàn)，得出系統(tǒng)優(yōu)化后，紗線和針織物中纖維平均識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到95％以上；影響系統(tǒng)識(shí)別的因素有纖維本身特性、紡織、染整、制片方法等；通過(guò)驗(yàn)證性試驗(yàn)得出載玻片制備對(duì)纖維識(shí)別準(zhǔn)確率影響最大。

7、　　 5．確定了載玻片制備方案，提高了系統(tǒng)識(shí)別準(zhǔn)確率：通過(guò)對(duì)比分析得出最佳紗線段切斷工具為哈氏切片器，最佳紗線段分散液體為無(wú)水酒精；確定了系統(tǒng)最佳切段長(zhǎng)度范圍為0.6-0.7mm;理論分析得出纖維段不小于2467根時(shí)，可滿足系統(tǒng)識(shí)別準(zhǔn)確率的穩(wěn)定性，即識(shí)別結(jié)果均方差不大于3％，通過(guò)試驗(yàn)得出機(jī)織物和針織物纖維段分別不小于2106根、1583根即可滿足穩(wěn)定性要求，綜合考慮確定系統(tǒng)的最小樣本容量略大于理論值，為2500根。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方案