紡織品纖維含量快速檢測(cè)方法研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

紡織品纖維含量快速檢測(cè)方法研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘要】當(dāng)前，人們的生活質(zhì)量隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也實(shí)現(xiàn)了一定程度上的提升，對(duì)工業(yè)化產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。在工業(yè)化產(chǎn)品中，紡織品是人們生活中重要的組成部分之一，因此，必須要重視紡織品的纖維含量檢測(cè)的準(zhǔn)確性。讓消費(fèi)者買得放心，用得放心。

【關(guān)鍵詞】紡織品;纖維含量檢測(cè);常見(jiàn)誤判分析

引言：

紡織品纖維含量是影響其質(zhì)量的重要因素，也是影響消費(fèi)者購(gòu)買欲望的因素之一。紡織品的纖維含量檢測(cè)受到多方面因素的影響而容易出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果上的差異?；诂F(xiàn)代生產(chǎn)與檢測(cè)技術(shù)的影響，人們對(duì)紡織品纖維含量的檢測(cè)方法也在不斷地改良和完善。但其還是存在一定的誤判情況，必須要做出準(zhǔn)確性以及效率的提高。

1紡織品纖維含量檢測(cè)中人工操作的影響

紡織品纖維含量的檢測(cè)過(guò)程中最為主要的因素是人為因素，所有的紡織品纖維含量的檢測(cè)過(guò)程都是通過(guò)人工的操作來(lái)進(jìn)行的。而檢測(cè)工作人員所具有的專業(yè)水平和專業(yè)技能是需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng)，才能夠滿足纖維含量檢測(cè)工作的標(biāo)準(zhǔn)要求。紡織品的纖維含量檢測(cè)要求操作人員必須在操作過(guò)程中按照既定的流程和規(guī)范性的操作去進(jìn)行，所以必須要對(duì)檢測(cè)人員的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行重點(diǎn)的提升和培養(yǎng)。

首先要對(duì)操作技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，使其能夠具備紡織品纖維含量檢測(cè)工作的基本要求。其二是要在實(shí)際的纖維含量檢測(cè)當(dāng)中進(jìn)行專業(yè)技能的基礎(chǔ)訓(xùn)練，提升其專業(yè)素質(zhì)，并不斷完善和提升。此外，紡織品生產(chǎn)企業(yè)還要對(duì)紡織品纖維含量檢測(cè)操作人員進(jìn)行必要的專業(yè)水平提升訓(xùn)練，讓其能夠?qū)W習(xí)到先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和知識(shí)，并在實(shí)際的檢測(cè)操作中進(jìn)行實(shí)踐與不斷完善。從企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)和長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展高度來(lái)看，其檢測(cè)工作的好壞、紡織品纖維含量的檢測(cè)準(zhǔn)確度對(duì)產(chǎn)品的創(chuàng)新程度和企業(yè)的發(fā)展都是十分重要的，必須要予以重視。

2紡織品纖維含量檢測(cè)定量檢測(cè)方法的影響

通常對(duì)纖維含量檢測(cè)會(huì)采用多種方法，不同的方法、應(yīng)用場(chǎng)合，其準(zhǔn)確度也不一樣。

2.1手工進(jìn)行拆分法

主要是依據(jù)樣品進(jìn)行手工分類，進(jìn)行烘干、冷卻，并最終進(jìn)行單獨(dú)稱重和質(zhì)量的檢測(cè)，然后按照數(shù)據(jù)進(jìn)行纖維含量的占比的計(jì)算。其優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)悠愤M(jìn)行簡(jiǎn)單化檢測(cè)處理，并在檢測(cè)過(guò)程中降低對(duì)纖維的損失，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。缺點(diǎn)是檢測(cè)的過(guò)程所耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，并且對(duì)操作人員本身的工作精細(xì)程度要求也較高。

2.2化學(xué)溶解法

這種檢測(cè)方法主要是對(duì)紡織品的材質(zhì)本身進(jìn)行鑒別，利用化學(xué)試劑進(jìn)行物品的溶解，并根據(jù)溶解后的殘留物進(jìn)行纖維含量的比對(duì)和計(jì)算?；瘜W(xué)溶解法主要是利用化學(xué)試劑的腐蝕性，會(huì)對(duì)纖維造成一定程度的損壞，并且使檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差。

2.3顯微鏡法

主要應(yīng)用的設(shè)備是顯微鏡，利用顯微鏡進(jìn)行纖維含量的檢測(cè)，并使用整體的計(jì)算和截取面積的計(jì)算得出纖維混紡比的結(jié)果。但顯微鏡法具有一定的限制，只能夠?qū)w維中的棉、麻和動(dòng)物的毛纖維進(jìn)行檢測(cè)，其他纖維則無(wú)法有效進(jìn)行檢測(cè)。

3人工智能在紡織品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例

從理論上分析，人工智能技術(shù)在紡織品檢測(cè)領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用，但由于各方面因素的影響，當(dāng)下在紡織品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用比較局限，現(xiàn)就部分應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行介紹。

3.1AI棉麻儀

廣州冠圖視覺(jué)科技有限公司推出了一款用于測(cè)量各種混紡產(chǎn)品中棉麻纖維含量的AI棉麻儀。該儀器利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，可以在較短時(shí)間內(nèi)完成玻片上纖維的拍攝，并對(duì)棉和麻纖維的特征值進(jìn)行提取。棉纖維縱截面呈扁平帶狀、天然轉(zhuǎn)曲，麻纖維有橫節(jié)、輪廓硬朗，可快速識(shí)別并計(jì)算出混紡產(chǎn)品中棉麻纖維的含量，從制樣到出結(jié)果只需要8min，與傳統(tǒng)的成分檢測(cè)相比，檢測(cè)效率得到了很大的提高，降低了企業(yè)的人力成本。同時(shí)，也降低了檢測(cè)人員的工作強(qiáng)度，提高了檢測(cè)人員的工作舒適性。

3.2AI驗(yàn)布機(jī)

瑞士的烏斯特企業(yè)于2018年收購(gòu)了以色列制造的用于檢測(cè)織物質(zhì)量、色彩的自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備。隨后，英國(guó)的SheltonMachineslt集團(tuán)和德國(guó)的Erhardt&Leimer集團(tuán)也相繼推出了WEBSPECTOR及ELSISinspector等檢測(cè)織物質(zhì)量的機(jī)器，即AI驗(yàn)布機(jī)。近年來(lái)，我國(guó)的深圳精銳視覺(jué)、無(wú)錫精質(zhì)視覺(jué)、深圳靈圖慧視、上海賽斐機(jī)電和常州安視等企業(yè)都開(kāi)始了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，如上海賽斐機(jī)電生產(chǎn)的AI驗(yàn)布機(jī)。在軟件方面，如圖像處理及算法系統(tǒng)等，國(guó)內(nèi)企業(yè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，但關(guān)鍵硬件方面，如攝像頭、鏡頭等，還需從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口。

3.3AI毛絨儀

AI毛絨儀的主要功能是測(cè)量各種混紡產(chǎn)品中動(dòng)物毛類纖維的含量，該儀器利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，全自動(dòng)獲取混紡纖維的清晰圖像。在檢測(cè)混紡產(chǎn)品中的動(dòng)物毛類纖維含量時(shí)，羊絨羊毛的鑒別難度最大。該儀器通過(guò)提取羊毛和羊絨鱗片厚度、高度等特征值參數(shù)，可以較為精確地區(qū)分羊絨與羊毛，計(jì)算出混紡產(chǎn)品中動(dòng)物毛類纖維各組分的含量。目前，重慶大學(xué)和廣州冠圖視覺(jué)科技有限公司對(duì)此類用于測(cè)量各種混紡產(chǎn)品中動(dòng)物毛類纖維含量的儀器均有研究，廣州冠圖視覺(jué)科技有限公司的AI毛絨儀功能較為完善，已在市場(chǎng)上逐步推廣。

3.4AI菌落計(jì)數(shù)儀

AI菌落計(jì)數(shù)儀通過(guò)圖像采集技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集的圖像進(jìn)行分析，自動(dòng)計(jì)數(shù)和測(cè)量細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而形成肉眼可見(jiàn)的菌落或菌斑。該類儀器廣泛應(yīng)用于食品品質(zhì)分析、水質(zhì)分析、乳及乳制品的檢測(cè)、醫(yī)院臨床檢驗(yàn)、化妝品檢驗(yàn)、環(huán)保監(jiān)測(cè)和紡織品檢測(cè)等。在2021年疫情中，大量的口罩被生產(chǎn)和銷售，口罩在生產(chǎn)和銷售前，都需要經(jīng)過(guò)細(xì)菌過(guò)濾效率的檢測(cè)。在該項(xiàng)目檢測(cè)中，需要對(duì)菌落計(jì)數(shù)，傳統(tǒng)的方法是靠人工數(shù)，耗時(shí)長(zhǎng)且容易出錯(cuò)。以廣州冠圖視覺(jué)科技有限公司研制的AI菌落計(jì)數(shù)儀為例，一次可檢測(cè)6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)皿，檢測(cè)速度為4秒/個(gè)，可以將結(jié)果批量導(dǎo)出至Excel，極大地提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確度和檢測(cè)效率。目前，已知國(guó)內(nèi)研究AI菌落計(jì)數(shù)儀的公司和單位主要有廣州冠圖視覺(jué)科技有限公司、重慶大學(xué)、北京先驅(qū)威鋒計(jì)數(shù)開(kāi)發(fā)有限公司、杭州訊數(shù)科技有限公司及青島明博環(huán)保有限公司，大部分公司和單位已經(jīng)開(kāi)始了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

3.5AI橫截面儀

AI橫截面儀是一種將傳統(tǒng)顯微鏡與人工智能相結(jié)合的檢測(cè)設(shè)備，主要用于紡織品檢測(cè)行業(yè)中纖維橫截面的識(shí)別和評(píng)價(jià)面積計(jì)算。通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，將橫截面拍攝的圖像智能化，繪制出纖維橫截面邊緣，與傳統(tǒng)的方法相比，AI橫截面儀可大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在繪制邊緣的基礎(chǔ)上，更可以對(duì)纖維進(jìn)行預(yù)分類，并自動(dòng)形成橫截面相關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)告。重慶大學(xué)和廣州冠圖視覺(jué)科技有限公司都在利用人工智能識(shí)別和評(píng)價(jià)纖維截面，對(duì)這方面有深入的研究。2021年，在智博會(huì)上，重慶大學(xué)展示了他們團(tuán)隊(duì)制作的AI橫截面儀，但該團(tuán)隊(duì)的儀器還處在試驗(yàn)階段。廣州冠圖視覺(jué)科技有限公司研制的AI橫截面儀已經(jīng)較為成熟，目前正在推廣中。

結(jié)語(yǔ)：

紡織品的纖維含量檢測(cè)是一個(gè)十分復(fù)雜且需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行的工作，其中所涉及的因素與多方面的環(huán)節(jié)中出現(xiàn)誤差情況是不可避免