生活用紙纖維原生狀態(tài)識(shí)別程序的界面設(shè)計(jì)和算法改進(jìn)

1、生活用紙纖維原生狀態(tài)識(shí)別程序的界面設(shè)計(jì)和算法改進(jìn)何智恒1柴欣生12陳春霞2陳潤(rùn)權(quán)2劉道恒1?(1華南理工大學(xué)制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州5106402國(guó)家紙制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，廣東東莞523080)摘要：摘要：基于PCABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(PrincipalComponentAnalysisBackPropagationNeuralwk)的算法，采用LabView編寫了程序界面交互友好的操作軟件系統(tǒng)，用于對(duì)生活用紙的纖維原生狀態(tài)識(shí)別

2、。界面設(shè)計(jì)主要賦予了程序簡(jiǎn)便操作，人機(jī)友好的特點(diǎn)；在算法中通過(guò)引入國(guó)質(zhì)檢總局提供的條件判定方法對(duì)前期的纖維原生狀態(tài)識(shí)別模型進(jìn)行了改進(jìn)。結(jié)果表明，程序界面具有清晰簡(jiǎn)潔、交互友好、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，可對(duì)處于模糊區(qū)域的樣品的纖維原生狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別。本程序?qū)τ谑惺坌l(wèi)生紙使用的安全性，防止假冒偽劣和制假售假，具有重要的意義。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：界面設(shè)計(jì)；主成分分析；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；纖維原生狀態(tài)中圖分類號(hào)：TS721文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16714

3、571(2018)04DOI:10.19696j.issn16714571.2018.4.001引文格式：何智恒柴欣生陳春霞等.生活用紙纖維原生狀態(tài)識(shí)別程序的界面設(shè)計(jì)和算法改進(jìn)[J].造紙科學(xué)與技術(shù)201837(4):.何智恒先生InterfaceDesignAlgithmImprovementofFibersiginalStateIdentificationProgramfTissuePaperHEZhiheng1CHAIXinshe

4、ng12CHENChunxia2CHENRunquan2LIUDao作者簡(jiǎn)介：何智恒，生于1995年，學(xué)士，在讀碩士生，主要從事制漿造紙檢測(cè)設(shè)備的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究。?通訊作者：劉道恒，男，生于1973年，本科，工程師，主要從事制漿造紙檢測(cè)設(shè)備的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究。Email:dhliu@scut.基金項(xiàng)目：制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目（201779）。是非常重要的。關(guān)于衛(wèi)生用紙纖維原生態(tài)的識(shí)別，傳統(tǒng)方法是檢測(cè)紙品中是否存在填料、涂料

5、、熒光性纖維和4種以上的纖維原料等[4]。但在生活用紙生產(chǎn)當(dāng)中由于原料或是工藝條件等因素，可能無(wú)意地給產(chǎn)品引入細(xì)微程度的污染。而傳統(tǒng)的檢測(cè)方法很難區(qū)別有意摻雜少量回收纖維所生產(chǎn)的生活用紙和原生漿衛(wèi)生紙生產(chǎn)工藝中無(wú)意引入之間的差異，而且決定纖維原生狀態(tài)的影響因素眾多，各因素之間的耦合關(guān)系復(fù)雜。為了在衛(wèi)生用紙纖維原生態(tài)的識(shí)別中得到更客觀的結(jié)果，國(guó)家質(zhì)檢總局設(shè)立了打擊假冒偽劣和打擊制假售假的公益性行業(yè)科研專項(xiàng)，其中就規(guī)定了用于纖維原生狀態(tài)識(shí)別

6、的變量（即：灰分含量、有效殘余油墨量、帚化率、有無(wú)熒光性物質(zhì)、有無(wú)黃色機(jī)械漿纖維染色反應(yīng)、有無(wú)非木纖維等）和判斷的基本原則，即：通過(guò)以上變量的各種復(fù)雜組合的構(gòu)成，來(lái)確定衛(wèi)生用紙纖維的原生狀態(tài)，如：摻有熒光性物質(zhì)的衛(wèi)生紙，其根據(jù)有效殘余油墨量小于10ppm、10~20ppm之間、大于20ppm這3種不同情況可能存在不同的原生狀態(tài)。由此可見(jiàn)，即使有了上述的變量和判斷原則，在變量較多、變量的各種組合的情況下，僅通過(guò)我們?nèi)四X來(lái)完成確定衛(wèi)生用紙纖

7、維原生狀態(tài)的過(guò)程是繁瑣復(fù)雜的，且容易造成判斷失誤。為了克服這一困難，我們?cè)谇捌诘墓ぷ髦刑岢隽私柚y(tǒng)計(jì)學(xué)多變量分析的方法（如：主成分分析[5]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[6]等），實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維原生狀態(tài)的進(jìn)行識(shí)別。結(jié)果表明，采用以統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的主成分分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方法，能夠?qū)πl(wèi)生用紙中纖維原生狀態(tài)進(jìn)行很好的識(shí)別。然而，上述的研究都是借助于統(tǒng)計(jì)學(xué)的商業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)的，需要專業(yè)的人員才能進(jìn)行方法的建模和操作，不易在相關(guān)的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督和監(jiān)測(cè)部門普及推廣。因此

8、，為了方便該方法的實(shí)際應(yīng)用，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)核心算法的集成、開(kāi)發(fā)人機(jī)友好的程序界面和方便簡(jiǎn)潔的操作軟件系統(tǒng)，是十分必要的。我們基于前期的主成分分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采用LabVIEW圖形化編程軟件編寫程序，編譯了便于理解操作的衛(wèi)生用紙?jiān)鷳B(tài)識(shí)別軟件。研究的主要焦點(diǎn)是：完成編譯的程序?qū)⒙匀?fù)雜算法的大量運(yùn)算，并融合國(guó)家質(zhì)檢總局提出的條件判定方法；實(shí)現(xiàn)本文纖維原生狀態(tài)識(shí)別方法的可視化和提供給操作者一個(gè)清晰簡(jiǎn)便的操作界面；對(duì)前期的主成分分析和BP