一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统及方法技术方案

本发明专利技术的一个技术方案是提供了一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统，其特征在于，包括：信息采集系统；计算机图像及信息处理模块；专家识别系统及智能预测预报系统，在分析织物表面羊绒含量和织物含量的关系基础上，通过灰色预测模型和人工神经网络模型分别预测预报织物羊绒含量，两者互为验证。本发明专利技术的另一个技术方案是提供了一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量的检测方法。本发明专利技术通过无损的方法，结合智能专家系统和不同的预测模型，既解决了传统检测方法前期准备时间长、过程复杂、效率低的不足，同时也大大提高了检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统和方法，运用图像采集及图像处理技术、信息处理技术、人工智能计算和专家识别系统，结合不同的预测模型检测织物的羊绒含量。
技术介绍
山羊绒是珍贵稀有的特种动物纤维，用山羊绒原料制成的纺织品具有轻、柔、滑、暖的风格，是制作高档服装面料的首选。但是羊绒与绵羊毛同属天然蛋白质纤维，化学性能和外观都很相似；另一方面随着科技的发展，羊毛的“仿羊绒”惟妙惟肖，使得羊绒含量分析成为生产贸易中的难解问题。目前我国国内现有关于山羊绒与羊毛、特种动物纤维混合物鉴别分析的方法主要由扫描电镜法、溶液伸展法、光学投影显微法。扫描电子显微镜SEM方法，机器价格昂贵，绝大多数企业、质检机构都没配备；光学投影显微镜法虽然操作简单，但正确区分毛绒类纤维还有一定难度，存在一定误差，特别是不同实验室、不同操作人员的检验结果往往会有较大的差异。所以从经济、技术的角度，真正普及使用的仍然是纤维投影仪法。随着纺织品更新换代的加速，这项传统鉴别方法的缺陷日益显示出来，如它不能区分鳞片的细微结构，不能测试鳞片的边缘厚度。特别是对于染深色的纺织品鉴别具有相当的难度。所以必须使用新的测试手段来解决这一问题。生物芯片法(DNA分析)和计算机图形分析法现在也用于鉴别羊绒羊毛混纺织物。DNA分析技术则可以突破依据动物纤维形态结构鉴别的局限性，利用显示生物特征的各种生物物种所具有不同的DNA序列信息进行鉴别，但是该技术还存在一些技术难点，比如不同动物纤维DNA的有效提取方法和多组分混纺产品DNA定量分析方法等；由于纺织服装用的动物纤维一般没有毛囊，而且都经过碱处理和染色处理等，使动物纤维的提取难度增大；另外，多组分混纺产品的DNA定量分析方法还有待进一步研究解决。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种可以实现全自动、无损、快速连续测量、操作简单、测试成本低的基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统。本专利技术的另一个目的是提供一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量的检测方法。为了达到上述目的，本专利技术的一个技术方案是提供了一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统，其特征在于，包括:信息采集系统，用于获取羊绒织物或羊绒衫的表面图像及纤维光泽度数字量；计算机图像及信息处理模块，对由信息采集系统传输来的表面图像进行处理获得获得纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积；专家识别系统，将由计算机图像及信息处理模块获得的纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积及由信息采集系统得到的纤维光泽度数字量与专家识别系统内预存的羊绒特征数据进行比对分析，进而识别、标识出表面图像里的羊绒面积，并最终得到织物表面羊绒含量；智能预测预报系统，在分析织物表面羊绒含量和织物含量的关系基础上，通过灰色预测模型和人工神经网络模型分别预测预报织物羊绒含量，两者互为验证。优选地，所述信息采集系统包括用于放置所述羊绒织物或羊绒衫的载物台及对所述羊绒织物或羊绒衫进行扫描的扫描探头。优选地，所述扫描探头包括用于获取所述羊绒织物或羊绒衫纤维光泽度的纤维光泽仪及连接有高清摄像头的三维扫描仪，通过高清摄像头拍摄所述羊绒织物或羊绒衫的表面图像，并由三维扫描仪将获得的表面图像传输给所述计算机图像及信息处理模块。优选地，由所述纤维光泽仪获得的光信号经光电转换器后转换为电信号，该电信好送入电路比较器和模数转换器后获得所述纤维光泽度数字量。本专利技术的另一个技术方案是提供了一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量的检测方法，其特征在于，步骤为:第一步、将制备的羊绒织物或市售的羊绒衫平放于载物台上，由计算机图像及信息处理模块控制三维扫描仪通过高清摄像头获取羊绒织物或羊绒衫的表面图像，同时，由纤维光泽仪对同一部位的纤维光泽度进行测量获得纤维光泽度数字量；第二步、计算机图像及信息处理模块对获得的表面图像进行处理，得到纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积；第三步、将纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积以及纤维光泽度数字量输入专家识别系统，由专家识别系统将这些参数与预存在专家识别系统内的相应的羊毛特征数据进行比对，并计算得到织物表面羊绒含量；第四步、在分析织物表面羊绒含量和织物含量的关系基础上，由智能预测预报系统通过灰色预测模型和人工神经网络模型分别预测预报织物羊绒含量，两者互为验证。本专利技术通过无损的方法，结合智能专家系统和不同的预测模型，既解决了传统检测方法前期准备时间长、过程复杂、效率低的不足，同时也大大提高了检测的准确性。附图说明图1为本专利技术提供的一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统的示意图；图2为专家识别系统的内部流程图。具体实施例方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图1所示，本专利技术提供的一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统，包括:信息采集系统1，用于获取羊绒织物或羊绒衫的表面图像及纤维光泽度数字量；计算机图像及信息处理模块2，对由信息采集系统I传输来的表面图像进行处理获得获得纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积；专家识别系统，将由计算机图像及信息处理模块2获得的纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积及由信息采集系统I得到的纤维光泽度数字量与专家识别系统内预存的羊绒特征数据进行比对分析，进而识别、标识出表面图像里的羊绒面积，并最终得到织物表面羊绒含量；智能预测预报系统3，在分析织物表面羊绒含量和织物含量的关系基础上，通过灰色预测模型和人工神经网络模型分别预测预报织物羊绒含量，两者互为验证。信息采集系统I包括用于放置所述羊绒织物或羊绒衫的载物台4及对所述羊绒织物或羊绒衫进行扫描的扫描探头5。扫描探头5包括用于获取所述羊绒织物或羊绒衫纤维光泽度的纤维光泽仪及连接有高清摄像头的三维扫描仪，通过高清摄像头拍摄所述羊绒织物或羊绒衫的表面图像，并由三维扫描仪将获得的表面图像传输给所述计算机图像及信息处理模块2。采用图像技术将灰度图像处理成单像素宽度的二值图，从二值图中提取描述两类纤维鳞片形状特征的比对指标及细度、鳞片高度或密度、鳞片边界周长和鳞片显示面积。由所述纤维光泽仪获得的光信号经光电转换器后转换为电信号，该电信号送入电路比较器和模数转换器后获得所述纤维光泽度数字量。本专利技术还提供了一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量的检测方法，其步骤为:第一步、将制备的羊绒织物或市售的羊绒衫平放于载物台4上，由计算机图像及信息处理模块2控制三维扫描仪通过高清摄像头获取羊绒织物或羊绒衫的表面图像，同时，由纤维光泽仪对同一部位的纤维光 泽度进行测量获得纤维光泽度数字量；第二步、计算机图像及信息处理模块2对获得的表面图像进行处理，得到可识别的每个纤维区域的纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积；第三步、将纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积以及纤维光泽度数字量输入专家识别系统，由专家识别系统将这些参数与预存在专家识别系统内的相应的羊毛特征数据进行比对，并计算得到织物表面羊绒含量，其中，专家识别系统的内部流程图如图2所示，其具体实现步骤为:步骤1、依次对每个纤维区域的纤维细度、鳞片密度、鳞片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统，其特征在于，包括：信息采集系统(1)，用于获取羊绒织物或羊绒衫的表面图像及纤维光泽度数字量；计算机图像及信息处理模块(2)，对由信息采集系统(1)传输来的表面图像进行处理获得获得纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积；专家识别系统，将由计算机图像及信息处理模块(2)获得的纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积及由信息采集系统(1)得到的纤维光泽度数字量与专家识别系统内预存的羊绒特征数据进行比对分析，进而识别、标识出表面图像里的羊绒面积，并最终得到织物表面羊绒含量；智能预测预报系统(3)，在分析织物表面羊绒含量和织物含量的关系基础上，通过灰色预测模型和人工神经网络模型分别预测预报织物羊绒含量，两者互为验证。

【技术特征摘要】
1.一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统，其特征在于，包括: 信息采集系统(I)，用于获取羊绒织物或羊绒衫的表面图像及纤维光泽度数字量； 计算机图像及信息处理模块(2)，对由信息采集系统(I)传输来的表面图像进行处理获得获得纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积； 专家识别系统，将由计算机图像及信息处理模块(2)获得的纤维细度、鳞片密度、鳞片平均长度、鳞片边界周长和鳞片显示面积及由信息采集系统(I)得到的纤维光泽度数字量与专家识别系统内预存的羊绒特征数据进行比对分析，进而识别、标识出表面图像里的羊绒面积，并最终得到织物表面羊绒含量； 智能预测预报系统(3)，在分析织物表面羊绒含量和织物含量的关系基础上，通过灰色预测模型和人工神经网络模型分别预测预报织物羊绒含量，两者互为验证。2.如权利要求1所述的一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统，其特征在于，所述信息采集系统(I)包括用于放置所述羊绒织物或羊绒衫的载物台(4)及对所述羊绒织物或羊绒衫进行扫描的扫描探头(5)。3.如权利要求2所述的一种基于鳞片图文特征的织物羊绒含量检测系统，其特征在于，所述扫描探头(5)包括用于获取所述羊绒织物或羊绒衫纤维光泽度的纤维光泽仪及连接有高清摄像头的三维扫描仪，通过高清摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，于伟东，代国亮，石先军，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：