[发明专利]一种羊毛细度自动测量方法

说明书

技术领域

本发明属于羊毛细度测量技术领域，尤其涉及一种羊毛细度自动测量方法。

背景技术

纤维的细度是羊毛最为重要的品质指标之一。羊毛所有的性状特征和制成纺织产品的风格性能几乎都与纤维的细度有关，所以在贸易中羊毛的价格基本取决于纤维的细度。由于细度对羊毛价格影响非常大，因此羊毛细度检测就是一项评定羊毛价值的重要工作。

目前，国际毛纺组织(International Wool Textile Organization,IWTO)的细度检验方法有：羊毛纤维细度OFDA测试法、钻芯取样原毛平均细度测试法、马海毛纤维细度测试法、激光细度测试仪法等，相应的检测仪器有OFDA、气流仪、纤维细度测试仪、激光细度测试仪等。国内对羊毛细度的测试方法为羊毛纤维投影显微镜法和激光细度分析仪法。前者虽然有检测仪器较为便宜的优点，但检测主要依靠人力，检测速度慢，准确度受到主观因素的影响，同时检测数据的统计也依靠人力，劳动强度大；后者虽然测量效果好，但由于其机械加工精度高，对环境要求苛刻，也不能广泛使用。因此，开发一套性能良好的羊毛细度自动测量软件显得迫在眉睫。

显微投影仪法是国内最早，也是最简单的一种检测羊毛的方法。下面从测试原理、适用范围、采用标准以及影响因素等四个方面介绍此方法。

测试原理：将羊毛纤维段轮廓用显微投影放大500倍，用标有刻度值的楔尺测量其宽度，逐次记录测量结果，并计算出纤维平均直径值。

适用范围：该方法适用于任何形态的羊毛纤维，也适用于具有近似圆截面的其它纤维。

采用标准：采用国际标准ISO137-85《羊毛纤维直径的测定——投影显微镜法》和国家标准GB10685-89《羊毛纤维直径试验方法——投影显微镜法》。

影响因素：影响测试结果的主要因素：一是随机取样误差；二是测定纤维的根数；三是实验室的环境条件，包括环境空气的相对湿度、环境空气的温度以及大气压力。四是制片介质的影响，包括介质的折射指数、粘性、吸水率（要求吸水率为零时才对纤维膨润直径无影响）。

显微投影仪法的缺点是：操作繁琐；因为在暗室里工作，人员宜疲劳；结果计算复杂；精度略低。

激光细度分析仪法是目前从国外引进的羊毛细度测量方法，在一些纤维纺织物鉴定中心得到应用。同样，笔者也分别从测试原理、适用范围、采用标准以及测试条件等四个方面介绍此方法。

测试原理：将毛条或纤维束切割成短片段，放在正丁醇：水=92:8的混合液体中搅拌，液体流经位于激光光束及其检测器之间的测量槽时，纤维逐根经过并遮断激光光束，从而在光电检测时，检测出与单根纤维直径大小相应的电信号，该信号通过鉴别电路和模数转换电路后进入计算机进行数据处理。简而言之，激光细度仪是用激光束及先进的电子技术和电脑软件相结合检测羊毛纤维细度的。

适用范围：该方法适用经过洗涤、开松、混匀、除杂处理的羊毛。

采用标准：采用国际标准ISO-12。

测试条件：使用此方法时，应保持标准大气条件及空气无尘的环境，否则精确度不准。

激光细度分析仪法的缺点：激光细度分析仪法操作要求严，由于混合液体中含正丁醇，因此必须远离明火；测试条件苛刻且对温、湿度要求也较高；仪器造价高。

发明内容

针对现有技术激光细度分析仪法操作要求严，由于混合液体中含正丁醇，因此必须远离明火；测试条件苛刻且对温、湿度要求也较高；仪器造价高的不足，本发明提供了一种羊毛细度自动测量方法。

本发明实施例是这样实现的，一种羊毛细度自动测量方法，该方法包括以下步骤：

准备自动测量羊毛细度所需的仪器，即LED光源、测试样品XY工作台、光学放大系统、数字相机；

LED光源将光线投向测试样品；

经过光学放大系统，被CCD相机捕获样品图像；

样品图像被送入计算机处理系统进行测量计算。

进一步，计算机处理系统进行测量计算的具体步骤为：

步骤1：读入羊毛图像；

步骤2：若羊毛图像质量差，则跳至步骤1；

步骤3：对输入图像下采样以降低计算量；

步骤4：采用包括动态调整、Gamma校正和中值滤波在内的预处理消除噪声、畸变；

步骤5：运用全局阈值法与局部阈值法相结合，选取分割阈值，将羊毛图像二值化，获得二值化前景图像；

步骤6：利用数学形态学腐蚀和膨胀2个算子对二值化前景图像进行细化操作，提取羊毛骨架；

步骤7：通过查表法，找到并标出交叉点，从而获得没有交叉的羊毛段；