基于数字图像的纺织品中纤维含量的自动检测方法和装置与流程

1.本发明涉及纤维含量的自动检测方法和装置技术领域，具体为基于数字图像的纺织品中纤维含量的自动检测方法和装置。


背景技术：

2.纤维检验的一个日常工作就是检验送检纺织品的纤维含量，也就是检测某种纤维，譬如棉，在纺织品成分中占的百分比。目前的检验方法是，检验人员将送检纺织品拆纱。将拆下的纱(纤维)夹在载玻片上，在500倍的显微镜下移动载玻片，对特定的纤维计数，这种计数方式效率低，并且检验过程无法重复。为了防止偏差，通常还需要不同的检验员来检验同一片纺织品，现有的纺织品中纤维含量的检测技术为人工方法，人工成本高，效率低下，而且，检验过程和结果无法复核，准确率低，因此，设计实用性强和智能检测纤维含量的基于数字图像的纺织品中纤维含量的自动检测方法和装置是很有必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供基于数字图像的纺织品中纤维含量的自动检测方法和装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于数字图像的纺织品中纤维含量的自动检测方法和装置，包括数字图像检测装置和自动检测总系统，其特征在于：数字图像检测装置包括有固定板，所述固定板的上表面均匀分布有四组支架，四组所述支架与固定板固定，四组所述支架的上方固定连接有烘干外壳，所述烘干外壳的底部固定有存放箱，所述烘干外壳的两侧均固定有风板，两组所述风板的一侧均开设有若干风孔，所述烘干外壳的上方内部固定连接有连接杆，所述连接杆的底部固定有干燥器，所述干燥器位于存放箱的上方，所述烘干外壳的上方一侧固定有温度感应器，所述温度感应器位于连接杆的左侧，所述烘干外壳的一侧轴承连接有烘干门。
5.根据上述技术方案，所述存放箱的内部固定有重力感应器，所述重力感应器的上方固定有制样存放盘，所述制样存放盘的表面开设有若干漏孔，所述存放箱的内部一侧轴承连接有螺纹槽杆，所述螺纹槽杆的上方设置有溶剂外壳，所述螺纹槽杆外侧设置有套筒，所述套筒与溶剂外壳存放箱固定，所述套筒的底部开设有水孔，所述溶剂外壳与存放箱的内壁固定，所述螺纹槽杆的一端贯穿于溶剂外壳的内部，所述烘干外壳的底部固定有储存壳，所述储存壳与溶剂外壳的底部管道连接有传输管，所述传输管贯穿于存放箱，所述存放箱的一侧连接有输液管，所述输液管的贯穿于烘干外壳，所述输液管的末端连接有溶剂源，所述螺纹槽杆的末端电连接有电机，所述存放箱的内部一侧固定有摄像头。
6.根据上述技术方案，所述自动检测总系统包括有计量模块、操作控制模块和统计模块，所述计量模块包括有温度记录单元、重力记录单元和数值记录子模块，所述操作控制模块包括有温度控制子模块、时间控制子模块、溶剂控制子模块和旋转控制子模块，所述溶剂控制子模块包括有高度检测单元和酸性检测单元，所述统计模块包括有分选子模块、数
据处理子模块和判断子模块，所述温度记录单元与温度感应器为电连接，所述重力感应器与重力记录子模块为电连接，所述重力记录单元与数据处理子模块为电连接，所述溶剂控制子单元与溶剂源为电连接，所述温度控制子模块与干燥器为电连接，所述风板与时间控制子模块为电连接，所述旋转控制子模块为电连接，所述高度检测单元位于存放箱的内部，所述高度检测单元与摄像头电连接；所述重力记录单元用于接收重力感应器测量的纺织品的初始重力值和处理后的重力值，所述温度记录单元用于接收温度感应器测量的温度值，所述数值记录子模块用于记录重力值和温度值，所述温度控制子模块用于接收数值记录子单元的温度值并控制干燥器的干燥温度，所述时间控制子模块用于控制风板吹出的风力的时间，所述溶剂控制子模块用于控制溶剂输液管流入到存放箱的量，所述高度检测单元通过摄像头图像采集存放箱内的溶剂的水位，所述数据处理子模块用于统计数值记录子模块接收的数据，并进行处理，所述分选子模块接收数据处理子单元产生的数据并进行分类，所述判断子模块判断纤维纺织品是否在制样存放盘上移动，并存有无纤维纺织品的固定摩擦值，所述旋转控制子模块用于接收酸性检测单元的数值，所述旋转控制模块用于气动电机旋转。
7.根据上述技术方案，所述自动检测总系统包括以下操作步骤：s1、工作人员从纺织品中取出样品，放入制样存放盘内，重力感应器此时称重纺织样品，并将重力值传输给重力记录单元；s2、数值记录子模块接收重力单元的检测的纺织品初始重力值；s3、通过温度控制子模块控制干燥器的温度，将纺织样品烘干至恒重，并且温度记录单元实时记录烘干外壳内温度；s4、数值记录子模块将温度数值和重力值传输给时间控制子模块，并控制风板启动，吹出冷风，使烘干外壳内的温度降至室温；s5、通过溶剂控制子模块接收数值记录子模块的数值，控制溶剂从输液管进入存放箱内，溶剂将纺织品内的纤维溶解掉；s6、通过旋转控制子模块控制电机旋转，为螺纹槽杆提供动力，将存放箱内的溶液抽出；s7、重复s3
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s4步骤，将纺织样品烘干至恒重，并且将烘干外壳内的温度降为恒温；s8、重力感应器此时再次称重纺织样品，为纺织品的最终重力在值，并通过数据处理子模块接收初始重力值和最终重力值并进行一定处理；s9、重复s1
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s8步骤，可以重复检测不同纺织品，数据处理子模块处理不同的纺织品的纤维含量数值，并传输给分选子模块；s10、分选子模块将多个不同纺织品的含量进行分类，便于工作人员挑选所需的纺织品。
8.根据上述技术方案，步骤s4具体操作步骤如下：s41、通过数值记录子模块接收重力记录单元的纺织品的重量，纺织品烘干至恒重时，时间控制子模块接收恒重数值；s42、时间控制子模块接收恒重数值，当纺织品重量恒重时，将信号传输给风板，使风板启动，对烘干外壳的内部进行降温；s42、温度感应器实时将烘干外壳内部的温度传输给温度记录单元，并传输给数值
记录子模块，当烘干外壳内的温度至室温时，时间控制子单元将信号传输给风板，使风板停止运行。
9.根据上述技术方案，所述步骤s5具体步骤如下；s51、通过数值记录子模块将温度值和初始重力值采集，并进行实时储存，并传输给温度统计控制子模块；s52、当温度值和初始重力值均为恒定值时，将数据传输给溶剂控制子模块，使输液管将容积传输至存放箱中；s53、高度检测单元检测溶剂水位，当含量大于制样存放盘的高度时，高度检测单元将数据传输给溶剂控制单元，使输液管不再传输溶剂；s54、溶剂可以在存放箱3内溶解纤维；s55、溶解纤维时，由于制样存放盘为圆弧凹面，纺织品放入制样存放盘内会随着圆弧凹面向下滑动，纺织品纤维未被溶解之前摩擦较大，不会在存放制样盘内滑动，当完全溶解之后刚好会滑到制样存放盘的底部，到样品制样盘的底部为无纤维含量纺织品的摩擦力值f，其中计算纺织品摩擦力的计算公式为：式中，f为纺织品的摩擦力，为摩擦系数，为纺织品的压力，当f=f是证明纤维完全被溶解掉，可以进行下一道工序，当小f>f时，并且判断子模块判断纺织品还未到样品纺织盘底部，证明纤维还没有被完全溶解掉，并将数值传输给溶剂控制子模块，使输液管输入溶剂，增加含量，直至f=f，判断子模块将数据传输给溶剂控制子模块，使传输管停止供液，继续下一道工序。
10.根据上述技术方案，所述步骤s6中具体操作步骤为如下：s61、在溶剂进入存放箱溶解纺织品内的纤维时，酸性检测单元检测溶剂的初始ph值并记录下来；s62、在溶剂溶解纺织品，溶剂的酸性度逐渐降低，ph值会逐渐增大，酸性检测单元始终记录溶剂的ph值，当ph值恒定时，证明纤维溶解完毕；s63、酸性检测单元在ph值恒定之后，将信号传输给旋转控制子模块，启动电机旋转，带动螺纹槽杆的旋转，将溶剂抽走，便于后续工作。
11.根据上述技术方案，所述步骤s8中具体操作步骤如下；s81、纤维溶解后的纺织品烘干之后的最终重力值通过重力记录单元传输给数值记录子模块，与初始重力值一并记录；s82、通过数据处理子模块接收数值记录子模块的初始重力值和最终重力值，并计算分析纤维的含量；883、数据处理子模块计算分析后的纤维含量值传输给分选子模块，将其记录。
12.根据上述技术方案，所述步骤s82的纤维含量值的计算公式为：其中，为纤维含量值，为纺织品的初始重力值，为溶解纤维后的纺织品最终重力值。
13.根据上述技术方案，所述步骤s9中的具体操作步骤如下：s91、当其中一种纺织品的纤维含量检测好之后，数据处理子模块将分析好的纤维含量值储存好，并更换不同其他的纺织品样品，继续检测；s92、检测不同的纺织品的含量，并计算，一并将数值传输给分选子模块，计算出不同纺织品样品的平均纤维值，便于判断纺织品样品含量是否低于平均纤维值。
14.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有干燥器，重力感应器可以检测样品存放盘上的重量，当烘干外壳内的温度降至室内温度时，输液管将溶剂源内的溶剂传输到存放箱内，溶剂从漏孔内进入到制样存放盘内，浸泡纺织品，对纺织品内的纤维进行溶解，当溶解完之后，电机气动，使螺纹槽杆旋转，将存放箱内的溶剂随着螺纹槽杆带动到溶剂外壳内，进入溶剂外壳内的溶剂会随着传输管进入到储存壳内，将存放箱内的溶剂排出，便于干燥器烘干纺织品。
附图说明
15.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的整体立体结构示意图；图2是本发明的整体立体背面结构示意图；图3是本发明的存放箱立体结构示意图；图4是本发明的自动检测总系统示意图。
16.图中：1、烘干外壳；2、烘干门；3、存放箱；4、干燥器；5、风板；6、温度感应器；7、固定板；8、支架；9、储存壳；10、储液管；11、传输管；12、风孔；13、重力感应器；14、连接杆；15、制样存放盘；16、螺纹槽杆；17、溶剂外壳；18、漏孔；19、套筒；20、水孔。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1
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4，本发明提供技术方案：基于数字图像的纺织品中纤维含量的自动检测方法和装置，包括数字图像检测装置和自动检测总系统，其特征在于：数字图像检测装置包括有固定板7，固定板7的上表面均匀分布有四组支架8，四组支架8与固定板7固定，四组支架8的上方固定连接有烘干外壳1，烘干外壳1的底部固定有存放箱3，烘干外壳1的两侧均固定有风板5，两组风板5的一侧均开设有若干风孔12，烘干外壳1的上方内部固定连接有连接杆14，连接杆14的底部固定有干燥器4，干燥器4位于存放箱3的上方，烘干外壳1的上方一侧固定有温度感应器6，温度感应器6位于连接杆14的左侧，烘干外壳1的一侧轴承连接有烘干门2，支架8可以支撑起烘干外壳1，并且支架8固定在固定板7上，可以增加烘干外壳1的稳定性，提取纺织品样品放入存放箱内之后，由工作人员将烘干门2关上，连接杆14上固定的干燥器4可以对存放箱内的纺织品烘干，烘干之后烘干外壳1内的温度较高，风板5可以通过风孔12将烘干外壳1内的温度烘干至恒温，温度感应器6可以检测烘干外壳1内部的温度；
存放箱3的内部固定有重力感应器13，重力感应器13的上方固定有制样存放盘15，制样存放盘15的表面开设有若干漏孔18，存放箱3的内部一侧轴承连接有螺纹槽杆16，螺纹槽杆16的上方设置有溶剂外壳17，螺纹槽杆16外侧设置有套筒19，套筒19与溶剂外壳17存放箱3固定，套筒19的底部开设有水孔20，溶剂外壳17与存放箱3的内壁固定，螺纹槽杆16的一端贯穿于溶剂外壳17的内部，烘干外壳1的底部固定有储存壳9，储存壳9与溶剂外壳17的底部管道连接有传输管11，传输管11贯穿于存放箱3，存放箱3的一侧连接有输液管10，输液管10的贯穿于烘干外壳1，输液管10的末端连接有溶剂源，螺纹槽杆16的末端电连接有电机，存放箱的内部一侧固定有摄像头，重力感应器13可以检测样品存放盘15上的重量，当烘干外壳1内的温度降至室内温度时，输液管10将溶剂源内的溶剂传输到存放箱3内，溶剂从漏孔18内进入到制样存放盘15内，浸泡纺织品，对纺织品内的纤维进行溶解，当溶解完之后，电机启动，使螺纹槽杆16旋转，将存放箱3内的溶剂随着螺纹槽16杆带动到溶剂外壳17内，而溶剂通过水孔20进入到套筒19内部，套筒19避免溶剂从螺纹槽杆16上掉落，进入溶剂外壳17内的溶剂会随着传输管11进入到储存壳9内，将存放箱3内的溶剂排出，便于干燥器4烘干纺织品；自动检测总系统包括有计量模块、操作控制模块和统计模块，计量模块包括有温度记录单元、重力记录单元和数值记录子模块，操作控制模块包括有温度控制子模块、时间控制子模块、溶剂控制子模块和旋转控制子模块，溶剂控制子模块包括有高度检测单元和酸性检测单元，统计模块包括有分选子模块、数据处理子模块和判断子模块，温度记录单元与温度感应器6为电连接，重力感应器13与重力记录子模块为电连接，重力记录单元与数据处理子模块为电连接，溶剂控制子单元与溶剂源为电连接，温度控制子模块与干燥器4为电连接，风板5与时间控制子模块为电连接，旋转控制子模块为电连接，高度检测单元位于存放箱3的内部，高度检测单元与摄像头电连接；重力记录单元用于接收重力感应器13测量的纺织品的初始重力值和处理后的重力值，温度记录单元用于接收温度感应器6测量的温度值，数值记录子模块用于记录重力值和温度值，温度控制子模块用于接收数值记录子单元的温度值并控制干燥器4的干燥温度，时间控制子模块用于控制风板5吹出的风力的时间，溶剂控制子模块用于控制溶剂输液管10流入到存放箱的量，高度检测单元通过摄像头图像采集存放箱3内的溶剂的水位，数据处理子模块用于统计数值记录子模块接收的数据，并进行处理，分选子模块接收数据处理子单元产生的数据并进行分类，判断子模块判断纤维纺织品是否在制样存放盘15上移动，并存有无纤维纺织品的固定摩擦值，旋转控制子模块用于接收酸性检测单元的数值，旋转控制模块用于气动电机旋转；自动检测总系统包括以下操作步骤：s1、工作人员从纺织品中取出样品，放入制样存放盘15内，重力感应器13此时称重纺织样品，并将重力值传输给重力记录单元；s2、数值记录子模块接收重力单元的检测的纺织品初始重力值；s3、通过温度控制子模块控制干燥器4的温度，将纺织样品烘干至恒重，并且温度记录单元实时记录烘干外壳1内温度；s4、数值记录子模块将温度数值和重力值传输给时间控制子模块，并控制风板启动，吹出冷风，使烘干外壳1内的温度降至室温；
s5、通过溶剂控制子模块接收数值记录子模块的数值，控制溶剂从输液管10进入存放箱3内，溶剂将纺织品内的纤维溶解掉；s6、通过旋转控制子模块控制电机旋转，为螺纹槽杆16提供动力，将存放箱3内的溶液抽出；s7、重复s3
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s4步骤，将纺织样品烘干至恒重，并且将烘干外壳1内的温度降为恒温；s8、重力感应器13此时再次称重纺织样品，为纺织品的最终重力在值，并通过数据处理子模块接收初始重力值和最终重力值并进行一定处理；s9、重复s1
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s8步骤，可以重复检测不同纺织品，数据处理子模块处理不同的纺织品的纤维含量数值，并传输给分选子模块；s10、分选子模块将多个不同纺织品的含量进行分类，便于工作人员挑选所需的纺织品；步骤s4具体操作步骤如下：s41、通过数值记录子模块接收重力记录单元的纺织品的重量，纺织品烘干至恒重时，时间控制子模块接收恒重数值；s42、时间控制子模块接收恒重数值，当纺织品重量恒重时，将信号传输给风板5，使风板5启动，对烘干外壳1的内部进行降温；s42、温度感应器6实时将烘干外壳1内部的温度传输给温度记录单元，并传输给数值记录子模块，当烘干外壳1内的温度至室温时，时间控制子单元将信号传输给风板5，使风板5停止运行；步骤s5具体步骤如下；s51、通过数值记录子模块将温度值和初始重力值采集，并进行实时储存，并传输给温度统计控制子模块；s52、当温度值和初始重力值均为恒定值时，将数据传输给溶剂控制子模块，使输液管10将容积传输至存放箱3中；s53、高度检测单元检测溶剂水位，当含量大于制样存放盘15)的高度时，高度检测单元将数据传输给溶剂控制单元，使输液管10不再传输溶剂；s54、溶剂可以在存放箱3内溶解纤维；s55、溶解纤维时，由于制样存放盘15为圆弧凹面，纺织品放入制样存放盘3内会随着圆弧凹面向下滑动，纺织品纤维未被溶解之前摩擦较大，不会在存放制样盘15内滑动，当完全溶解之后刚好会滑到制样存放盘15的底部，到样品制样盘15的底部为无纤维含量纺织品的摩擦力值f，其中计算纺织品摩擦力的计算公式为：式中，f为纺织品的摩擦力，为摩擦系数，为纺织品的压力，当f=f是证明纤维完全被溶解掉，可以进行下一道工序，当小f>f时，并且判断子模块判断纺织品还未到样品纺织盘底部，证明纤维还没有被完全溶解掉，并将数值传输给溶剂控制子模块，使输液管10输入溶剂，增加含量，直至f=f，判断子模块将数据传输给溶剂控制子模块，使传输管10停止供液，继续下一道工序；其特征在于：步骤s6中具体操作步骤为如下：
s61、在溶剂进入存放箱3溶解纺织品内的纤维时，酸性检测单元检测溶剂的初始ph值并记录下来；s62、在溶剂溶解纺织品，溶剂的酸性度逐渐降低，ph值会逐渐增大，酸性检测单元始终记录溶剂的ph值，当ph值恒定时，证明纤维溶解完毕；s63、酸性检测单元在ph值恒定之后，将信号传输给旋转控制子模块，启动电机旋转，带动螺纹槽杆16的旋转，将溶剂抽走，便于后续工作；其特征在于：步骤s8中具体操作步骤如下；s81、纤维溶解后的纺织品烘干之后的最终重力值通过重力记录单元传输给数值记录子模块，与初始重力值一并记录；s82、通过数据处理子模块接收数值记录子模块的初始重力值和最终重力值，并计算分析纤维的含量；883、数据处理子模块计算分析后的纤维含量值传输给分选子模块，将其记录；步骤s82的纤维含量值的计算公式为：其中，为纤维含量值，为纺织品的初始重力值，为溶解纤维后的纺织品最终重力值；步骤s9中的具体操作步骤如下：s91、当其中一种纺织品的纤维含量检测好之后，数据处理子模块将分析好的纤维含量值储存好，并更换不同其他的纺织品样品，继续检测；s92、检测不同的纺织品的含量，并计算，一并将数值传输给分选子模块，计算出不同纺织品样品的平均纤维值，便于判断纺织品样品含量是否低于平均纤维值。
19.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
20.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。