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专利名称：棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及棉、毛纤维质量检测，特别涉及一种棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法及系统。
背景技术：
棉、毛纤维的色度和长度是棉、毛纤维的两项重要品质指标。目前国内外都用专用设备对其进行检测。棉纤维的色度和长度测试仪器有棉花测色仪，是由白光光束以与棉样表面法线成45°角入射于棉样表面上，在垂直方向上测量棉样表面的反射光(即通称45°照射垂直观测，缩写为45/0)，接收其反射光中的绿、兰两个刺激值，从而通过一定公式的计算获得色度指标---黄色深度和灰度；棉纤维长度照影仪，是将光线通过5mm厚的导光板后，透射于经过纤维取样器梳理的梳子上的纤维须丛试样，再透过3mm厚的导光板照射于光电池上，当梳子移动后即可测得梳子移动距离与光电流的关系，由此可求得梳子移动距离与纤维数量的关系曲线(即照影仪曲线)，从而获得棉纤维的各项长度指标如跨距长度等。羊毛纤维的色度测试仪器有色度测试用色度计或光谱色度计或分光光度计，仪器设有校正样品容器(简称样筒)的窗口玻璃片的一块校正板，测试结果以三刺激值(X、Y、Z)和黄度(X-Y)表示。羊毛长度测试用电容式羊毛纤维长度仪，先将羊毛用自动取样器制成一端平齐的纤维束试样，然后夹入试样架的塑料膜内，送入电容传感器，测出试样的长度与相对截面(根数)变化曲线，再计算长度重量累积频率曲线和各项长度指标。
以上仪器结构复杂、操作麻烦，利用其测量棉、毛纤维的色度和长度时需采用不同的专用设备完成，给测试带来不便；且上述仪器采用的测量元件是硅(或硒)光电池，这种器件的灵敏度、稳定性和可靠性均不能满足长时间运行的要求，使得其测量精确度和稳定性方面也难于进一步提高；另外，其造价较高，不利于推广普及。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法及系统，使得棉、毛纤维的色度和长度可以使用同一系统进行测试，避免使用多台造价较高的专用设备，且结构紧凑，操作简单，并易于提高检测的灵敏度、稳定性和可靠性。
为实现上述目的，本发明提供一种棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，其特点是包括下列步骤①.摄像头摄取棉或毛纤维试样图像，并输出该图像的电子信息；②.图像处理装置读取该电子信息，并将其转换为符合计算机系统内部总线接口标准的图像信息；③.计算机系统读取转换后的图像信息并将该图像信息转换为国家标准中规定的计算公式中所需的数据信息，利用该计算公式算得该试样的色度或长度参数。
其中步骤③计算机系统的工作过程包括下列步骤a.从图像处理装置读取图像信息；b.根据标准色，对图像信息进行色差过滤及补偿，形成国家标准中规定的计算公式中所需的数据信息；c.根据计算公式计算所需测定的参数，并将其输出。
所述的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，在测试棉、毛纤维色度时，直接将棉或毛纤维试样放在摄像头前的玻璃板上，用压板压紧试样，该试样的反射光或透射光进入摄像头。
所述的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，在测试棉纤维长度时，将经取样器梳理过的梳子上的棉纤维须丛试样放在摄像头前的玻璃板上，用压板压紧试样，该须丛试样的反射光或透射光进入摄像头。
所述的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，在测试毛纤维长度时，将经自动取样器制成一端平齐的纤维束试样加入塑料膜内，放在摄像头前的玻璃板上，用压板压紧试样，该试样的反射光或透射光进入摄像头。
本发明还提供一种棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试系统，其特点是包括摄像头，用于摄取棉、毛纤维试样的图像，并输出该图像的电子信息；图像处理装置，接收摄像头输出的电子信息并将其转换成图像信息；计算机系统，读取图像处理装置传送的图像信息，并将该图像信息转换为国家标准中规定的计算公式中所需的数据信息，利用该计算公式算得该试样的色度或长度参数。
所述图像处理装置将读取的电子信息数据帧解包，获得图像信息，再将该图像信息过滤及补偿转换成符合计算机系统内部总线接口标准的数据，送入计算机系统中。
所述计算机系统读取图像信息，根据该图像信息与标准色的差值对其进行过滤及补偿，形成国家标准中规定的计算公式中所需的数据信息。
本发明适用于棉、毛纤维色度和长度的品质检测，使得棉、毛纤维的色度和长度可以使用同一系统进行测试，替代造价较高的几台专用设备，结构紧凑，操作简单，方便测试；且本发明采用摄像头的CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合装置，感光元件中较为成熟的一种)测量器件进行测量，其寿命及检测的灵敏度、稳定性和可靠性都较硅(或硒)光电池有很大提高，从而也提高了本发明检测棉、毛纤维色度和长度的灵敏度、稳定性和可靠性；此外，本发明标准化水平高，便于推广普及，更加方便按国家标准进行棉、毛纤维品质检验。
以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。


图1为本发明测试棉、毛纤维色度的示意图。
图2为本发明测试棉、毛纤维长度的示意图。
图3为本发明的图像处理装置的结构框图。
图4为本发明的计算机系统的工作流程图。
具体实施例方式
如图1、2所示，本发明的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试系统包括摄像头1、图像处理装置2及计算机系统3。
摄像头1用于摄取棉、毛纤维试样的图像并将得到的图像以电子信息形式(如RGB图象信息帧等)，或通过串行口，如通用的RS232口、并行口LPT、USB接口等，送入图像处理装置2。
如图3所示，图像处理装置2的数据接收电路接收该电子信息并进行串、并转换，再送入数字信号处理器将数据帧解包，并把获得的纯图像信息进行过滤及补偿后，再转换成符合计算机系统3内部总线接口标准的数据，由数据锁存电路锁存并输出至计算机系统3(该输出可以采用计算机系统的内部总线如ISA总线、EISA总线、PCI总线等形式)。该图像处理装置2可以为一独立设备，也可以作为计算机系统3的一部分。
计算机系统3从图像处理装置2取得纯图像信息，根据与标准色的差值通过算法再次进行必要的过滤及补偿，形成国家标准中规定的计算公式中所需的数据，然后用上述计算公式，计算出样品的色度、白度、纤维长度以及其它所需测定的参数，将结果显示或打印输出。该计算机系统3的工作流程如图4所示。该计算机系统3可以选用通用的个人电脑(PC机)，也可以是专用的计算机系统(如工控机或其它嵌入式计算机系统)。
利用上述棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试系统测试棉、毛纤维色度时先将棉或毛纤维试样放在摄像头1前的玻璃板11上，如图1所示，为保持试样一定的密度，用压板12压紧试样，将光源的光束投射到玻璃板11前或后的棉、毛纤维试样上，试样的反射光或透射光进入摄像头，摄像头1测得该试样图像的电子信息；再将摄像头1测得的试样图像的电子信息送入图像处理装置2，由图像处理装置2转换为符合计算机系统3内部总线接口标准的图像信息；
而后将转换后的图像信息送入计算机系统2中，由计算机系统根据国家标准GB/T 17644《纺织纤维白度色度试验方法》规定的色度计算公式计算得到试样的色度值，并可在其显示装置上显示、打印。
利用棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试系统测试棉纤维长度时先将经过取样器梳理过的梳子上的纤维须丛试样放在摄像头1前的玻璃板11上，用压板12压紧，对须丛试样进行摄像(反射式或透射式均可)，须丛试样的反射光或透射光进入摄像头1，摄像头1测得该须丛试样图像的电子信息；再将摄像头1测得的须丛试样图像的电子信息送入图像处理装置2，由图像处理装置2转换为符合计算机系统3内部总线接口标准的图像信息；而后将转换后的图像信息送入计算机系统2中，计算机系统根据国家标准GB/T 13781-92《棉纤维长度(跨距长度)和长度整齐度的测定》规定的计算公式计算得到棉纤维长度的各项指标，并可在其显示装置上显示、打印。
利用棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试系统测试毛纤维长度时先将经过自动取样器制成一端平齐的纤维束试样加入塑料膜内，放在摄像头1前的玻璃板11上，如图2所示，用压板12压紧，对试样进行摄像(反射式或透射式均可)，试样的反射光或透射光进入摄像头1，摄像头1测得该试样图像的电子信息；再将摄像头1测得的试样图像的电子信息送入图像处理装置2，由图像处理装置2转换为符合计算机系统3内部总线接口标准的图像信息；而后将转换后的图像信息送入计算机系统2中，计算机系统根据国家标准GB/T 13782《纺织纤维长度分布参数试验方法》规定的计算公式计算得到毛纤维长度的各项指标，并可在其显示装置上显示、打印。
权利要求
1.一种棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，其特征在于包括下列步骤①.摄像头摄取棉或毛纤维试样图像，并输出该图像的电子信息；②.图像处理装置读取该电子信息，并将其转换为符合计算机系统内部总线接口标准的图像信息；③.计算机系统读取转换后的图像信息并将该图像信息转换为国家标准中规定的计算公式中所需的数据信息，利用该计算公式算得该试样的色度或长度参数。
2.根据权利要求1所述的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，其特征在于步骤③计算机系统的工作过程包括下列步骤a.从图像处理装置读取图像信息；b.根据标准色，对图像信息进行色差过滤及补偿，形成国家标准中规定的计算公式中所需的数据信息；c.根据计算公式计算所需测定的参数，并将其输出。
3.根据权利要求1或2所述的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，其特征在于测试棉、毛纤维色度时，直接将棉或毛纤维试样放在摄像头前的玻璃板上，用压板压紧试样，该试样的反射光或透射光进入摄像头。
4.根据权利要求1或2所述的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，其特征在于测试棉纤维长度时，将经取样器梳理过的梳子上的棉纤维须丛试样放在摄像头前的玻璃板上，用压板压紧试样，该须丛试样的反射光或透射光进入摄像头。
5.根据权利要求1或2所述的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，其特征在于测试毛纤维长度时，将经自动取样器制成一端平齐的纤维束试样加入塑料膜内，放在摄像头前的玻璃板上，用压板压紧试样，该试样的反射光或透射光进入摄像头。
6.一种棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试系统，其特征在于包括摄像头，用于摄取棉、毛纤维试样的图像，并输出该图像的电子信息；图像处理装置，接收摄像头输出的电子信息并将其转换成图像信息；计算机系统，读取图像处理装置传送的图像信息，并将该图像信息转换为国家标准中规定的计算公式中所需的数据信息，利用该计算公式算得该试样的色度或长度参数。
7.根据权利要求6所述的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试系统，其特征在于所述图像处理装置将读取的电子信息数据帧解包，获得图像信息，再将该图像信息过滤及补偿转换成符合计算机系统内部总线接口标准的数据，送入计算机系统中。
8.根据权利要求6所述的棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试系统，其特征在于所述计算机系统读取图像信息，根据该图像信息与标准色的差值对其进行过滤及补偿，形成国家标准中规定的计算公式中所需的数据信息。
全文摘要
本发明涉及一种棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试方法，包括①.摄像头摄取棉或毛纤维试样图像，并输出该图像的电子信息；②.图像处理装置读取该电子信息，并将其转换为符合计算机系统内部总线接口标准的图像信息；③.计算机系统读取转换后的图像信息并将该图像信息转换为国家标准中规定的计算公式中所需的数据信息，利用该计算公式算得该试样的色度或长度参数。本发明还相应涉及一种棉、毛纤维色度和长度的摄像式测试系统。本发明适用于棉、毛纤维色度和长度的品质检测，可替代造价较高的几台专用设备，结构紧凑合理，操作简单，标准化水平高，便于普及推广，本发明还提高了检测的灵敏度、稳定性和可靠性。
文档编号G01B21/02GK1632480SQ20041009321
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月17日 优先权日2004年12月17日
发明者张志杰, 宋琦, 宋钧才 申请人:张志杰