[发明专利]纺织纤维成分定性定量在线分析系统及方法

说明书

本发明涉及纺织纤维分析技术领域，公开了一种纺织纤维成分定性定量在线分析系统，包括纺织纤维处理单元、纤维图像采集单元、通讯单元、AI成分分析单元和结果反馈单元，需求方通过纺织纤维处理单元将纤维拆纱切片后，送至纤维图像采集单元按规定进行图像采集，将采集的图像通过通讯单元送至AI成分分析单元，所述AI成分分析单元对图像进行分析，将分析结果通过结果反馈单元反馈至需求方。本发明还公开了对应的分析方法。本发明可以降低对检验人员经验的要求，缩短了测试时间，并提高了测试结果的精确度。

技术领域

本发明涉及纺织纤维分析技术领域，具体涉及一种纺织纤维成分定性定量在线分析系统及方法。

背景技术

纺织纤维是纺织品、服饰产品的基本构成材料，纤维含量是纺织品质量监测的重要检验项目。纤维成分的定性分析是纤维含量检测的首要步骤，纺织品纱线中的纤维种类经过定性鉴别后，才能进行定量分析。

常用的定量分析方法有手工拆分法、化学溶解法和显微镜法，而显微镜法又是主要依靠显微镜观察纤维形态，进行种类鉴别、计数和测量。因此，纤维成分的定性技术、显微镜法定量技术作为关键性的操作技术，历来受到纺织品检验从业人员的重视。然而，长期以来，定性分析和显微镜法定量分析只能采用传统的人工操作，过度依赖技术人员经验和判断能力，尤其是显微镜法定量技术，测试一个试样通常需要2-3小时，同时手、眼、脑紧张协作，不仅效率低下，长期操作还可能对职业健康产生不利的影响。

现有定性技术主要是依据FZ/T 01057.1-4—2007《纺织纤维鉴别试验方法 第1~4部分》，完全由人工操作，通过观察燃烧法、显微镜法、溶解法的试验现象结合实际经验综合判定纤维的具体类别，具体操作流程如附图1。

现有显微镜法定量技术主要是依据GB/T 16988—2013《特种动物纤维与绵羊毛混合物含量的测定》、FZ/T 30003—2009《麻棉混纺产品定量分析方法 显微投影法》、FZ/T01101—2008《纺织品 纤维含量的测定 物理法》等几个标准，先制备样品切片，将制好的切片放置在显微投影仪或纤维细度分析仪的载物台上，移动载玻片，通过目镜或屏幕观察进入视野的各类纤维。根据纤维的形态结构特征鉴别其种类，并分别记录其根数，同时测量其直径，最后通过公式计算出各类纤维的含量。测试的全过程都要专人专项操作，不能同时进行其他工作任务。具体测试流程如附图2。

现有的操作过程，由于技术人员对各种纤维形态的掌握程度不一，部分化学纤维需要结合燃烧法或溶解法才能准确鉴别。技术人员学习和掌握各种纤维的形态特征需要3-6个月甚至更长周期的培训和经验积累，培养成本高。操作人员能力的差异导致在实际检测中经常需要咨询或求助经验丰富的技术专家，远程通过屏幕截图、语音、视频等手段沟通和审核，效率低下，还可能由于信息理解的差异或被求助人员的能力所限而获取不到正确的结果。

另外，在显微镜法定量过程中，种类鉴别需要操作人员根据经验选定类别，直径测量需要调焦清晰后划线，每一步都离不开人工操作，测试消耗时间长，易疲劳。

针对上述问题，市场上出现了通过AI图像处理技术实现对纺织纤维高清图像进行识别的系统设备，通过自动显微镜和人工智能软件，实现采图、识别和测量统计计算一体化自动分析方案，解决了测试过程依赖人员和经验，测试效率低下的问题。

但是，对于实验室需求方，不仅配备专业设备投资巨大，还要对操作人员进行专业培训，测量结果也会因为操作人员的水平不同而产生差异，对于一些难于通过AI处理的样品，还是无法得到有效的检测。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种纺织纤维成分定性定量在线分析系统及方法，降低对检验人员经验的要求，缩短了测试时间，并提高了测试结果的精确度。

本发明采取的技术方案是：