一种鉴别纤维类别的方法和显色试剂及其鉴别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种鉴别纤维类别的方法，该方法是在计算机内存储有各类纤维的纤维染色所呈现的颜色参数数据库，采用显色试剂对纤维样品进行染色，使纤维样品显色，在载物工作台上设置制冷装置，用于纤维样片的制冷以及温控。在低温下通过光学显微系统放大纤维图像，图像传感器将纤维图像转换成数字图像，传输至计算机；计算机对所得的显存图像进行处理，选取该数字图像中一根纤维或者一个像素点进行颜色测算，获得其颜色参数；所得的纤维样品的颜色参数与纤维标准颜色参数数据库一一进行比对，获得匹配结果，采用统计学规则综合判断，得出纤维类别的鉴别结论，实现了计算机对纺织品中纤维的类别进行全自动鉴别，不再依赖人工观察进行识别。本发明专利技术还公开了本发明专利技术方法使用的显色试剂及其鉴别系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种鉴别纤维类别的方法，还涉及实现该鉴别纤维类别的方法的专用 显色试剂和鉴别系统。
技术介绍
随着人类的环保意识的增强，在纺织业中环保纤维——纤维素纤维的使用已经成 为主流，所述的纤维素纤维分为天然纤维和再生纤维，包括棉、麻类、天丝、莫代尔、竹纤维 等等。而在纺织品的质量管理当中，往往需要检测混纺产品中纤维种类及直径等来衡量产 品中不同纤维的具体含量。以往都是采用显微投影仪法结合人工判断进行测定，即由操作 人员借助显微投影仪判断纤维的种类和统计各混纺纤维的根数，测定纤维的直径，计算纤 维的体积，根据已知的纤维比重计算纤维的重量，从而计算该纤维在混纺产品中的具体含 量。但是其存在测量速度慢、工作效率低、测量精度低的缺点。近年来，随着技术的发展，尤其是计算机图像处理技术的发展，普遍采用光学显微 成像结合计算机图像分析方法进行纺织品的检验，所述光学显微成像装置的载物工作台的 X、y轴方向进给以及Z轴上的调焦采用以计算机为控制单元、图像传感器为反馈装置的闭 环控制方法，各类纤维的物理参数数据库，包括各类纤维的直径及比重等，通常的计算机图 像分析方法包括以下步骤(1)制作纤维样品切片，通过光学显微系统放大该纤维样品的纤维图像；(2)采用图像传感器将步骤(1)中所得的纤维图像转换成数字图像，传输至计算 机；(3)计算机读取步骤(2)中所得的数字图像，并进行图像处理，选取该数字图像中 一根纤维或者一个像素点进行测量计算，得到所选纤维的直径；测量计算包括纤维边缘提取，所述纤维边缘提取采用二值化-边缘跟踪的算法， 所述的纤维微段识别采用纤维边缘微段分离条件判断的方法，所述纤维细度计算中采用亚 像素定位法确定边缘点位置、从而实现纤维细度的计算，得到所选纤维点的直径；(4)重复步骤(3)，对纤维样品的数字图像其余部分进行逐根纤维的自动测定，获 得不同纤维的直径参数；(5)由人工根据放大的纤维图像来观察纤维外观形态的物理特征来识别纤维种 类，同时人工统计各组分的纤维根数；(6)将步骤(5)中的人工所得信息输入计算机中，计算机结合纤维的比重，可计算 出不同组分纤维的含量(重量)。上述现有技术中的检测方法的不足之处是(1)无法实现对纤维类别的全自动识别。因为它只能对于直径特征非常明显的纤 维具有类别识别的可行性例如当纤维直径< 8μπι时，可判断为棉；当纤维直径> 40μπι 时，可判断为麻。对于直径特征不明显的纤维，就无法自动识别纤维类别，必须结合人工观 察纤维外观形态的物理特征来识别种类，而绝大部分的纤维没有明显的直径特征，因此，在4对纺织品的实际检测中，利用测算纤维直径识别纤维类别并没有实际应用的意义。(2)由于现有技术的测定结果必须加入人工鉴别的环节，因此受到较大的人为因 素干扰，存在主观性，而且对检验人员的经验要求非常高；(3)由于需要经验丰富的操作人员对每一根纤维进行观察判别，完成检测的时间 较长，工作效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种鉴别纤维类别的方法，实现计算机对纺织品中纤维 的类别进行全自动鉴别，不再依赖人工观察进行识别。本专利技术的目的之二是提供一种上述方法用于鉴别纤维类别的显色试剂。本专利技术的目的之三是提供一种实施上述方法的系统。本专利技术的第一个目的是通过以下技术措施来实现的一种鉴别纤维类别的方法， 该方法采用光学显微成像结合计算机图像分析，光学显微成像装置的载物工作台上，样片 的X、y轴方向进给以及Z轴上的调焦采用以计算机为控制单元、图像传感器为反馈装置的 闭环控制，且计算机内存储有各类纤维比重和已知纤维直径的数据库，其鉴别检测的操作 包括以下基本步骤(1)制作纤维样品；(2)采集纤维图像将纤维样品放在光学显微成像装置的载物工作台上，通过光 学显微系统放大纤维图像；采用图像传感器将纤维图像转换成数字图像，传输至计算机；其特征是，在计算机内还存储有各类纤维的纤维染色所呈现的颜色参数数据库， 所述的步骤(1)的具体操作是将纤维制成纤维末，置于载玻片上，滴加显色试剂对纤维样 品进行染色，使纤维样品显色，制得纤维样片，低温保存，备用；所述步骤(2)中，在载物工作台上设置制冷装置，用于纤维样片的制冷以及温控；(3)通过计算机对步骤(2)所得的显存图像进行处理，选取该数字图像中一根纤 维或者一个像素点进行颜色测算，获得其颜色参数；(4)重复步骤(3)，对显存的数字图像其余部分进行逐根纤维或者逐个像素点的 颜色参数进行测算，获得相应的颜色参数并存储；(5)将步骤(4)测量计算所得的纤维样品的颜色参数与纤维标准颜色参数数据库 一一进行比对，获得匹配结果，采用统计学规则综合判断，得出纤维类别的鉴别结论。本专利技术提供的方法根据不同种类的纤维对同一种显色试剂产生不同的染色效果 的原理，通过对纤维样品进行染色，根据呈现的颜色进行纤维的类别判断。然后再结合纤维 的其他参数作进一步的确认，实现对纺织品纤维类别自动鉴别的目的。本专利技术所述步骤(2)中所述的用于纤维样片的制冷以及温控的温度是指将纤维 样片所处的环境温度控制在40°C以下，温度越低，纤维显色越稳定，颜色保持的时间越长。 即本专利技术所述的步骤(2)的纤维图像采集时，可以将纤维样片的环境温度控制在-60°C 40°C的范围内，优选的环境温度为-20°C 20°C，最佳的温度范围是-10°C 10°C，以保证 有充裕的时间完成纤维样品测定。本专利技术可以做以下改进本专利技术所述的步骤(1)中若检测的纤维样品为有色纤 维，应先进行褪色处理，再采用显示剂进行染色及显色。5本专利技术还可以做以下改进上述步骤(3)中，在测算纤维的颜色参数的基础上，再 利用计算机测算出纤维的直径参数；在步骤(4)中对显存的数字图像其余部分进行逐根 纤维的颜色参数和直径参数进行测算，获得相应的颜色参数并存储；在步骤(5)中将所得 的颜色参数和直径参数与纤维标准颜色参数和直径参数数据库一一进行比对，获得匹配结 果，在此基础上由计算机测算出纤维根数，并由计算机根据不同纤维的比重计算出混纺纺 织品中各类纤维的重量。本专利技术所述的步骤(1)中的显色试剂分为溶液A和溶液B，在纤维粉末中先后滴加 溶液A和溶液B，进行显色。所述的溶液A是6. 25X10-3 1.44g/ml的卤化物或者多卤 化物与2. 5X10_3ml/ml甘油混合的水溶液；所述的溶液A浓度越高，纤维显色越深；浓度越 低，纤维显色越浅。当溶液A的浓度在典型浓度时，对未经过任何处理的原料可得到非常好 的显色效果。而有色纤维则应进行褪色处理后，视着色难易程度，调高溶液A浓度，以达到 检测需要的显色效果。所述的溶液B是0. 208 lg/ml的卤化物或多卤化物的水溶液。所述的卤化物或多卤化物为EXn，其中E为钾、锂、钠、镁、铍、铝或锌，X为氟、氯、溴 或碘；η至少为1。所述的卤化物优选为氯化锌、氯化锂、溴化钠和碘化钾中的一种。多卤化物优选为 多氯化锌、多氯化锂、多溴化钠和多碘化钾中的一种。本专利技术所述的溶液A的用量根据纤维末的量进行调整，通常以溶液A完全覆盖纤 维粉末为宜。所述溶液B的用量为1 2滴即可。本专利技术所述的步骤(1)中纤维末的长度为0. 2 2毫米。所述步骤(3)中由计算机对整幅采集图像进行二值化和CANNY算法提取纤维边 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鉴别纤维类别的方法，该方法采用光学显微成像结合计算机图像分析，光学显微成像装置的载物工作台上，样片的ｘ、ｙ轴方向进给以及ｚ轴上的调焦采用以计算机为控制单元、图像传感器为反馈装置的闭环控制，且计算机内存储有各类纤维比重和已知纤维直径的数据库，其鉴别检测的操作包括以下基本步骤：　　（１）制作纤维样品；　　（２）采集纤维图像：将纤维样品放在光学显微成像装置的载物工作台上，通过光学显微系统放大纤维图像；采用图像传感器将纤维图像转换成数字图像，传输至计算机；　　其特征是，在计算机内还存储有各类纤维的纤维染色所呈现的颜色参数数据库，所述的步骤（１）的具体操作是：将纤维制成纤维末，置于载玻片上，滴加显色试剂对纤维样品进行染色，使纤维样品显色，制得纤维样片，低温保存，备用；　　所述步骤（２）中，在载物工作台上设置制冷装置，用于纤维样片的制冷以及温控；　　（３）通过计算机对步骤（２）所得的显存图像进行处理，选取该数字图像中一根纤维或者一个像素点进行颜色测算，获得其颜色参数；　　（４）重复步骤（３），对显存的数字图像其余部分进行逐根纤维或者逐个像素点的颜色参数进行测算，获得相应的颜色参数并存储；　　（５）将步骤（４）测量计算所得的纤维样品的颜色参数与纤维标准颜色参数数据库一一进行比对，获得匹配结果，采用统计学规则综合判断，得出纤维类别的鉴别结论。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾立锋，
申请(专利权)人：贾立锋，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]