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原文传递一种用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统

专利名称：	一种用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统
摘要：	本发明属于自动溶解技术领域，公开了一种用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统包括：纺织品采样模块、中央控制模块、纺织品异常检测模块、纺织品色差检测模块、加热模块、混合搅拌模块、溶解模块、显示模块。本发明通过纺织品异常检测模块减少了对图像进行增强后进行异常检测对增强系数的确定，减少冗余计算量；同时，通过纺织品色差检测模块获取对比评价值，对比评价值可反应待检测纺织品样品是否存在整体颜色偏差的情况；因此，相对于人工检测的方式，本发明基于综合评价值和对比评价值可精确检测待检测纺织品样品是否存在色差，且检测效率更高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	山西省检验检测中心(山西省标准计量技术研究院)
发明人：	崔淼;孟彩凤;申霄晓;李淑林
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-18T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202310882251.6
公开号：	CN117110208A
代理机构：	北京国坤专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	赵红霞
分类号：	G01N21/25;G01N35/00;G01N1/38;G01J3/46;G;G01;G01N;G01J;G01N21;G01N35;G01N1;G01J3;G01N21/25;G01N35/00;G01N1/38;G01J3/46
申请人地址：	030012 山西省太原市小店区长治路106号
主权项：	1.一种用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，包括：纺织品采样模块，与中央控制模块连接，用于采集纺织品样品；所述纺织品采样模块采样方法：采用互相平行且呈行、列排列的针状物沿针状物长度方向用针状物尖端刺穿纺织品将纺织品保持在针状物上，用切刀沿针状物排列的行与列两个方向、在针状物的行与行之间以及列与列之间将纺织品切开成样品；针状物的尖端在刺穿纺织品之前首先穿过阻挡部件，切刀将纺织品切开成样品后，针状物沿与刺穿纺织品时相反的方向由纺织品样品中退出，纺织品样品被阻挡部件阻挡从针状物上退出；针状物沿与刺穿纺织品时相反方向移动将纺织品样品从针状物上退出时，针状物可以逐个移动、逐行移动或多行同时移动，对应纺织品样品从针状物上逐个、逐行或多行同时脱离；阻挡部件在针状物尖端伸出的一侧具有伸出该侧表面的凸起，凸起的数量及排列间距与针状物的数量及排列间距相同，每个凸起带有针状物能通过的孔，针状物在刺穿纺织品之前首先穿过阻挡部件及其凸起的孔；切刀在凸起之间切开纺织品，纺织品被切碎后针状物沿与刺穿纺织品时相反方向移动时纺织品样品被凸起阻挡从针状物上退出；中央控制模块，与纺织品采样模块、纺织品异常检测模块、纺织品色差检测模块、混合搅拌模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；当采集纺织品样本时，中央控制模块通过中央处理器控制采样装置采集纺织品样本；当对纺织品进行异常检测时，中央控制模块通过中央处理器调取异常检测程序对纺织品样本进行异常检测；当对纺织品进行色差检测时，中央控制模块通过中央处理器调取色差检测程序对纺织品样本进行色差检测；当对纺织品进行溶解时，中央控制模块通过中央处理器启动加热装置、混合搅拌装置对纺织品样本进行搅拌加热并溶解。 2.如权利要求1所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，所述系统还包括：纺织品色差检测模块，通过检测纺织品样品的颜色差异来定量分析纺织品中的化学成分；利用光源照射在纺织品样品上，通过色差仪器对反射光的波长、强度等参数进行测量，然后与标准色板或数据库中的颜色数据进行比较分析，从而得到纺织品样品的颜色差异数据；在自动溶解系统中，纺织品色差检测模块通常与中央控制模块相连，通过中央控制模块对其进行控制和数据传输；在溶解过程中，纺织品样品被加热和混合搅拌，导致颜色的变化，需要对纺织品样品进行实时的色差检测，以保证定量分析的准确性；纺织品异常检测模块也可以与色差检测模块相连，通过检测纺织品样品的异常情况，来排除这些异常数据对分析结果的影响。 3.如权利要求1所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，所述系统还包括：纺织品异常检测模块，与中央控制模块连接，用于对纺织品异常进行检测；所述纺织品异常检测模块检测方法：采集纺织品样品图像；对样品图像进行处理，获取纺织品样品区域图像对应的纺织品样品灰度图；分别计算纺织品样品灰度图中每行的灰度值总和以及每列的灰度值总和；依据图像灰度值对纺织品样品的异常进行检测；纺织品色差检测模块，与中央控制模块连接，用于对纺织品异常色差进行检测；所述纺织品色差检测模块检测方法：获取待检测纺织品样品的正面图像和反面图像；并获取标准纺织品样品的颜色特征图，根据待检测纺织品样品和标准纺织品样品的颜色特征图相似度，获取对比评价值；基于综合评价值和对比评价值进行纺织品样品的色差检测；加热模块，与混合搅拌模块、溶解模块连接，用于对纺织品溶解进行加热；所述加热模块加热方法：配置加热器参数，设定加热温度，通过加热器对纺织品溶解进行加热；混合搅拌模块，与中央控制模块、加热模块连接，用于对纺织品与溶解试剂进行混合搅拌；所述混合搅拌模块搅拌方法：配置搅拌器参数，设定搅拌时间，通过搅拌器对纺织品与溶解试剂进行混合搅拌；溶解模块，与加热模块连接，用于对纺织品进行溶解操作；显示模块，与中央控制模块连接，用于显示异常检测结果、色差检测结果。 4.如权利要求3所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，所述纺织品异常检测模块检测方法如下： (1)采集纺织品样品图像，对纺织品样品图像进行增强处理；对纺织品样品图像进行语义分割得到纺织品样品区域图像，获取纺织品样品区域图像对应的纺织品样品灰度图； (2)分别计算纺织品样品灰度图中每行的灰度值总和以及每列的灰度值总和，对应构建行和曲线与列和曲线；对行和曲线与列和曲线进行平滑操作，分别得到不同平滑程度下的平滑曲线；获取平滑曲线上的极大值和极小值，根据极小值将平滑曲线划分为多个波动区域，根据波动区域中的极大值对波动区域进行合并，得到多个合并波动区域； (3)获取不同平滑程度下的第K个合并波动区域对应的曲线，得到每个曲线的波峰值和波谷值，计算波峰值和波谷值的比值，得到比值集合，基于比值集合获取每个平滑程度下第K个合并波动区域的变换程度，获取变换程度超过变换阈值的合并波动区域，作为目标区域，将目标区域的变换程度相加得到第K个合并波动区域的变化程度； (4)分别获取不同平滑程度下每个同一合并波动区域的变化程度，组成变化程度集合，获取变化程度集合的最大变化程度和最小变化程度，得到变化程度极差值，获取每个变化程度与最小变化程度的差值作为分子，变化程度极差值为分母，得到对应的比值作为每个同一合并波动区域的异常概率，根据异常概率检测纺织品样品的异常。 5.如权利要求3所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，所述不同平滑程度下的平滑曲线的获取方法，包括：对于行和曲线与列和曲线，获取曲线上的局部极小值，将局部极小值的横坐标构成位置序列，计算位置序列中任意两个元素的差值，得到差值序列；将差值序列中的最大元素和最小元素作为窗口的长度范围，基于长度范围获取不同平滑程度下的平滑曲线；所述合并波动区域的获取方法，包括：计算当前波动区域中的极大值与其相邻波动区域中的极大值的差值绝对值，当差值绝对值小于阈值时，将这两个波动区域合并为一个合并波动区域；当差值绝对值大于或等于阈值时，将当前波动区域作为合并波动区域；所述基于比值集合获取每个平滑程度下第K个合并波动区域的变换程度的方法，包括：获取比值集合中的最大比值和最小比值，得到极差值；利用最大比值减去当前平滑程度下第K个合并波动区域对应的比值，得到比值差，以比值差为分子、极差值为分母得到的比值作为当前平滑程度下第K个合并波动区域的变换程度。 6.如权利要求2所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，所述根据异常概率检测纺织品样品的异常的方法，包括：当异常概率大于异常阈值时，确认纺织品样品出现异常；当异常概率小于或等于异常阈值时，确认纺织品样品正常。 7.如权利要求1所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，所述纺织品色差检测模块检测方法如下： 1)获取待检测纺织品样品的正面图像和反面图像，对图像进行去噪处理；分别获取正面图像和反面图像对应的单通道的颜色特征图；其中，将所述图像转化为HSV图像，对HSV图像中各像素的H分量、S分量和V分量进行加权融合，得到颜色特征图； 2)预设两个扫描方向，获取每张颜色特征图在每个扫描方向上的颜色特征共生矩阵；计算各颜色特征共生矩阵的自相关值；基于待检测纺织品样品每面上两个扫描方向对应自相关值的差异，计算第一评价值；基于每个扫描方向上待检测纺织品样品正面对应自相关值与待检测纺织品样品反面对应自相关值的差异，计算第二评价值；根据第一评价值和第二评价值获取综合评价值； 3)获取标准纺织品样品的颜色特征图，根据待检测纺织品样品和标准纺织品样品的颜色特征图相似度，获取对比评价值；基于综合评价值和对比评价值进行纺织品样品的色差检测。 8.如权利要求7所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，所述基于待检测纺织品样品每面上两个扫描方向对应自相关值的差异，计算第一评价值，具体为：基于待检测纺织品样品正面对应的颜色特征共生矩阵，计算两个扫描方向对应自相关值的差异，对差异值进行归一化；基于待检测纺织品样品反面对应的颜色特征共生矩阵，计算两个扫描方向对应自相关值的差异，对差异值进行归一化；归一化后的差异值的和为第一评价值基于每个扫描方向上待检测纺织品样品正面对应自相关值与待检测纺织品样品反面对应自相关值的差异，计算第二评价值，具体为：对于每个扫描方向，计算该扫描方向对应的待检测纺织品样品正面对应自相关值与待检测纺织品样品反面对应自相关值的差异，对差异值进行归一化；归一化后的差异值的和为第二评价值。 9.如权利要求7所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，所述待检测纺织品样品和标准纺织品样品的颜色特征图相似度的获取具体为：获取待检测纺织品样品颜色特征图的颜色特征直方图和标准纺织品样品颜色特征图的颜色特征直方图，基于直方图交叉核算法获取的直方图相似度为待检测纺织品样品和标准纺织品样品的颜色特征图相似度。 10.如权利要求7所述用于纺织品定量化学分析的自动溶解系统，其特征在于，所述基于综合评价值和对比评价值进行纺织品样品的色差检测，具体为：对综合评价值和对比评价值加权求和，得到和值，基于所述和值进行纺织品样品的色差检测；基于所述和值进行纺织品样品的色差检测，具体为：当所述和值大于预设阈值时，判定待检测纺织品样品存在色差。