[发明专利]一种非织造布纤维直径测量方法

说明书

本发明公开一种非织造布纤维直径测量方法，属于纺织品检测领域。包括采集非织造布纤网图像、对非织造布纤网图像预处理、对预处理后的图像中纤维上下边缘轮廓曲线提取、在非织造布纤维图像的列方向上从上往下逐个像素点扫描轮廓曲线图像，获取像素点集合、将像素点集合拟合为神经网络函数、利用神经网络函数的拟合方程求取纤维直径和采用K‑means聚类算法来得到最可信的直径分布区间。本发明利用图像处理技术实现了非织造布纤维直径的自动化测量，测量方法取样方便、操作简单，相比传统人工测量省时省力，不受人工主观因素影响，同时也大大减少了测量过程中工作量，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纺织品检测领域，具体为一种非织造布纤维直径测量方法。

背景技术

非织造布以短纤维或长丝作为原料，不需要经纬交织，而是将原料定向或随机排列纺成非织造布样。所使用原料纤维就会对非织造布性能产生直接影响。其纤维直径会影响到非织造布的体积密度、摩擦性能、强度以及手感。

由于纤维原料排列时的杂乱性和随机性，给单根纤维的直径测量造成了不小的阻碍，目前广泛使用的较传统测量方法包括直观法和光学显微镜投影法。直观法主要采用非织造布样电镜照片，然后直接在图像上使用刻度精确的测量尺计量纤维直径，根据比例进行换算，该方法需要大量取样测量获取纤维的直径数据，才能保证结果的精确度。工业上检测熔喷超细纤维和闪蒸纺纤维的直径时，多选用此法。

光学显微镜投影法要求将非织造布纤维制成切片放置在载物台上，经有显微镜放大后，投影到屏幕上，必须保证投影上的纤维图像纤毫毕现，测量时选用刻度尺或楔形尺，重复多次去平均值即可。

以上两种方法本质上都属于人工测量，缺点时耗时长、测量效率低下、容易受主观因素影响从而产生误差，存在很大局限性。

因此，如何提供一种利用图像处理技术实现自动化检测非织造布纤维直径的测量方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种非织造布纤维直径测量方法。本发明提出的测量方法取样方便、操作简单，相比传统人工测量省时省力，不受人工主观因素影响，同时也大大减少了测量过程中工作量，具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种非织造布纤维直径测量方法，包括如下步骤：

S1，图像采集：采集非织造布样品的非织造布纤网图像；

S2，图像预处理：对采集的非织造布纤网图像进行预处理；

S3，轮廓提取：对预处理后的图像中纤维上下边缘轮廓曲线进行提取；

S4，边缘追踪：在非织造布纤维图像的列方向上从上往下逐个像素点扫描轮廓曲线图像，获取像素点集合曲线；

S5，神经网络曲线拟合：将像素点集合曲线拟合为神经网络函数；

S6，求取直径：利用神经网络函数的拟合方程求取纤维直径；

S7，真实直径计算：采用K-means聚类算法来得到最可信的直径分布区间。

进一步的，所述图像采集包括将2cm×2cm的非织造布样品放在摄影体视显微镜的载物台上，调节光源，调节目镜和物镜的放大倍数，将采集到的纤网经由视频摄像机的采集卡传输到计算机屏幕上，得到非织造布纤网图像。

进一步的，所述图像预处理包括灰度化处理和二值化处理。

进一步的，所述灰度化处理包括在红、绿、蓝三个颜色分量感知特征的基础上采用加权平均法求灰度图。

进一步的，所述二值化处理包括扫描图像的每个像素点，值小于127的将像素点设为0，颜色设置为黑色，值大于等于127的像素点设为255，颜色设置为白色。