基于“纖維圖像自動采集和識別系統(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，備受市場青睞，世界各國都將紡織品的纖維成分標簽作為強制性要求，而我國纖維素類纖維成分和含量目前大部分采用傳統(tǒng)方法進行檢測，在檢驗時效、檢驗結(jié)果準確性、檢驗方法適應(yīng)性及檢測成本方面均存在問題，迫切需要一種自動、快速、準確檢測方法。
　　 國家教育部優(yōu)秀博士論文專項基金[200350]“纖維紡織品計算機圖像自動識別檢測”課題組對纖維素類纖維識別，以及紗線和織物的混紡比測試作了系統(tǒng)的

2、研究，開發(fā)并研制了用于纖維圖像采集和識別檢測的全自動系統(tǒng)——“纖維圖像自動采集和識別系統(tǒng)”。該系統(tǒng)以棉／苧麻纖維的識別為突破口展開了研究，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了纖維識別種類的擴展，實現(xiàn)了棉／lyocell散纖維的自動識別，并取得了較好的準確性。
　　 然而，紡織品混紡比檢驗的主要對象是混紡紗線和織物，紗線和織物中的纖維經(jīng)過紡織和染整等加工，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“纖維圖像自動采集和識別系統(tǒng)”識別方案進行一定的

3、改進，同時需要確定針對紗線和織物混紡比檢測的試驗方案。
　　 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．“纖維圖像自動采集和識別系統(tǒng)”特征參數(shù)優(yōu)化分析；
　　 3．系統(tǒng)驗證及提高系統(tǒng)識別準確率方案研究：通過大量試驗驗證系統(tǒng)改進后的識別準確性；研究合適的取制樣方法、纖維段的最佳切段長度和最小樣本容量以提高系統(tǒng)識別準確率，即從纖維段切斷與分散、系統(tǒng)識別率等角度

4、探索纖維取制樣方法，對不同纖維來源的材料進行平行試驗，研究基于系統(tǒng)的纖維段的最佳切段長度，從理論和試驗角度分析基于系統(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；通過大量自動識別試驗得出，“纖維圖像自動采集和識別系統(tǒng)”中用于識別苧麻和棉纖維散纖維的特征參數(shù)，對棉／Lyocell纖維的散纖維可以達到良好的識別準確率，但對于棉／Lyocell混紡紗線和織物中纖維識別準確率不佳，針織物中纖維識別準確率平均下降5％，機織物平均下降15％，因此需要針對這類棉/Lyocell纖維設(shè)計新的識別用參數(shù)。
　　 3．對“纖維圖像自動采集和

6、識別系統(tǒng)”識別算法改進后所采用的兩個全新特征參數(shù)纖維縱向切段“片段間不勻”和“片段內(nèi)不勻”進行試驗，分析得出這兩個特征參數(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，符合模式識別對分類用特征參數(shù)的需要。
　　 4．通過驗證性試驗，得出系統(tǒng)優(yōu)化后，紗線和針織物中纖維平均識別準確率達到95％以上；影響系統(tǒng)識別的因素有纖維本身特性、紡織、染整、制片方法等；通過驗證性試驗得出載玻片制備對纖維識別準確率影響最大。

7、　　 5．確定了載玻片制備方案，提高了系統(tǒng)識別準確率：通過對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水酒精；確定了系統(tǒng)最佳切段長度范圍為0.6-0.7mm;理論分析得出纖維段不小于2467根時，可滿足系統(tǒng)識別準確率的穩(wěn)定性，即識別結(jié)果均方差不大于3％，通過試驗得出機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。試驗結(jié)果表明，該方案