基于纖維圖像自動采集和識別系統(tǒng)的棉和Lyocell纖維樅向識別研究.pdf

1、目前，商檢系統(tǒng)廣泛采用人工識別的方法來確定棉和Lyocell纖維混紡品的成份百分比，這種檢測方法主要依賴于檢測人員的主觀判斷和經(jīng)驗，必將影響結(jié)果的客觀性和準確性，同時，人工檢測方法費時、費力且低效。因此，商檢系統(tǒng)需要一種高速、客觀、準確的棉和Lyocell纖維識別方法。
　　 在課題組成功研發(fā)“纖維圖像自動采集和識別系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上，課題組實現(xiàn)了苧麻和棉纖維的自動識別。本課題主要研究系統(tǒng)在纖維識別種類上的擴展，對系統(tǒng)用于識別苧麻和

2、棉的六個特征參數(shù)進行因子分析，提取出兩個有效的間接特征參數(shù)。這兩個間接特征參數(shù)有效地量化了棉和Lyocell纖維特征的差異。經(jīng)過系統(tǒng)的驗證，利用間接特征參數(shù)建立的識別方案的識別結(jié)果較為良好，對棉和Lyocell纖維的識別準確率都達到95％以上。本課題主要內(nèi)容包括兩個部分：
　　 第一部分，基于苧麻和棉纖維識別用的特征參數(shù)，對棉和Lyocell纖維進行分析。
　　 與苧麻和棉纖維相比，棉和Lyocell纖維的縱向表面具有更

3、為明顯的差異，嘗試利用苧麻和棉纖維特征參數(shù)對棉和Lyocell纖維進行識別試驗。通過對2000根棉纖維和2000根Lyocell纖維進行識別，得出系統(tǒng)識別準確率約為65％，顯然這樣的識別率無法滿足實際的應用要求。為了進一步的提高識別率，針對特征參數(shù)的取值進行分析發(fā)現(xiàn)，Lyocell纖維的部分特征參數(shù)取值為零，這表明部分特征參數(shù)對棉纖維識別有效，而對Lyocell纖維識別無效。在構(gòu)建系統(tǒng)識別公式時，特征參數(shù)取值為零的項無法對識別的最終結(jié)果

4、做出有效貢獻，這樣必將造成系統(tǒng)的誤判，所以必須進一步對特征參數(shù)進行深入的分析。
　　 通過特征參數(shù)提取原理和特征參數(shù)的概率分布曲線的研究，得出用于識別苧麻和棉纖維的六個特征參數(shù)仍能有效地量化棉和Lyocell纖維的縱向差異。通過對特征參數(shù)的相關(guān)性分析和聚類分析，得出六個特征參數(shù)之間是高度相關(guān)的并且可以被歸分為三類特征的參數(shù)。
　　 為了滿足棉和Lyocell纖維的識別要求，如果重新提取特征參數(shù)，那么整個系統(tǒng)都將重新構(gòu)建，

5、而原有的較為穩(wěn)定、有效的識別部分也將被摒棄。于是，基于特征參數(shù)的分析，希望利用六個特征參數(shù)的線性組合得到間接特征參數(shù)，并且間接特征參數(shù)必須具有良好的獨立性和明顯的可分性，從而實現(xiàn)“部分特征參數(shù)失效”到“所有間接特征參數(shù)有效”的轉(zhuǎn)換。
　　 第二部分，新識別方案的提出和驗證。
　　 通過因子分析的方法獲得兩個公共因子，兩個公共因子是由原來六個特征參數(shù)線性組合而成，通過分析表明公共因子具有良好的獨立性和可分性，稱這樣的公共因

6、子為間接特征參數(shù)。棉和Lyocell纖維的單個間接特征參數(shù)的可分性一般，但是，在以間接特征參數(shù)為坐標的二維空間里，棉和Lyceoll纖維形成的落點分布區(qū)域具有明顯的可分性。課題組王榮武博士依據(jù)間接特征參數(shù)的這個特點，設(shè)計了新的模式識別方案。通過對2919根棉和2919根Lyocell纖維的識別表明，該方案的識別準確率達到95％以上，同時，對小樣本抽樣識別更為穩(wěn)定。
　　 如果識別三種類纖維時，仍舊可以提取出具有良好獨立性和明顯可