[发明专利]基于多光谱成像系统的纱线颜色测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于多光谱成像系统的纱线颜色测量装置及方法。将待训练纱线紧贴且平铺地绕在纱线绕制装置上；通过多光谱成像系统测量绕在纱线绕制装置上的待训练纱线的光谱反射率；通过标准测量仪器测量待训练纱线对应纱线板的标准光谱反射率；根据光谱反射率与标准光谱反射率的映射关系，建立最优核岭回归模型；将待测纱线紧贴且平铺地绕在纱线绕制装置上，利用多光谱成像系统测量其光谱反射率，利用最优核岭回归模型将其光谱反射率映射为对应的标准光谱反射率，从而得到待测纱线颜色。本发明解决了纺织和印染工业中利用分光光度计无法测量短纱线的颜色的缺陷，为短纱线颜色的测量提供了可靠且准确的方案。

技术领域

本发明涉及多光谱成像技术和纱线测量技术，尤其涉及一种基于多光谱成像系统的纱线颜色测量装置及方法。

背景技术

当同一束可见光照射到不同颜色物体之上时，物体对不同波段可见光的反射程度不同，使得人眼视网膜受到的刺激存在差异，从而形成人眼对不同颜色的主观感受。因此，物体颜色测量的本质即测量物体的光谱反射率。

在纺织和印染行业，对于颜色精度控制有着很高的要求，纺织和印染企业需要精确地测量各种不同纱线的颜色。由于物体颜色的本质即为其对不同波段的反射率，纺织和印染公司一般通过标准仪器(例如分光光度计)来测量纱线的颜色和反射率。

用分光光度计测量纱线的颜色时，部分印染企业会将纱线缕成一股，用梳子梳平纱线，以使纱线股显得较为光顺，进而通过分光光度计测量该股纱线表面的颜色，但是该方法处理的纱线表面仍然不够平整，其测得的纱线颜色准确性较差。

相对更好的测量纱线颜色方法为，先把纱线通过绕线机绕到一块纱线板上，再用标准测量仪器(例如分光光度计)测量纱线板上某一区域纱线的颜色。这种方法虽然可以比较准确地测量纱线的颜色，但存在缺点：由于通常纱线板的面积都比较大，通常需要几米甚至更长的纱线，因此如果待测量的纱线的长度较短，就无法用这种方法进行测量。

多光谱成像系统具有很高的像素级别的空间测量分辨率，借助多光谱成像系统，配合本发明提出的纱线绕制装置，可以测量小面积的纱线。但是由于短纱线的绕制方式与长纱线的机器绕制方式存在差异，并且同样的颜色用多光谱成像系统下的测量结果与用标准仪器测量结果也存在偏差，因此需要一种将多光谱成像系统所测得的光谱反射率映射到标准光谱反射率的方法，使得纱线测量达到实际应用要求。

发明内容

本发明针对基于现有纱线颜色测量方法中存在的短纱线无法测量的难题，提出一种基于多光谱成像系统的纱线颜色测量装置及方法，解决了现有传统纱线测量难题，极大地提升了基于多光谱成像系统的纱线颜色测量精度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于多光谱成像系统的纱线颜色测量装置，该测量装置包括多光谱成像系统、标准测量仪器、纱线绕制装置、建模单元和测量单元；

所述纱线绕制装置用于将纱线紧贴且平铺地绕在其上；

所述多光谱成像系统用于测量绕在纱线绕制装置上的纱线的光谱反射率；所述标准测量仪器用于测量纱线对应纱线板的标准光谱反射率；

所述建模单元根据多光谱成像系统测得的光谱反射率与标准测量仪器测得的标准光谱反射率的映射关系，建立最优核岭回归模型；

所述测量单元将多光谱成像系统测量的绕在纱线绕制装置上的待测纱线的光谱反射率，利用建模单元得到的最优核岭回归模型，映射为对应的标准光谱反射率，从而得到纱线颜色。

进一步地，所述纱线绕制装置具有一个测量平面，用于多光谱成像系统采集光谱图像。

进一步地，所述纱线绕制装置包含固定纱线起始端的纱线固定部位以及固定纱线末尾端的纱线固定部位；固定纱线的方式包括将纱线的起始端和/或纱线末尾端固定在纱线固定部位的凸起，或者将纱线的起始端和/或纱线末尾端嵌入并卡接在纱线固定部位的凹槽，或通过外力将纱线固定或粘连在纱线固定部位上。