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1、基于数字图像处理的羊绒和羊毛识别模型的研究第一章绪论1.1课题硏究的背景与意义本课题于中阿高校合作科研项目《中阿合作羊绒产业中羊绒纤维特征参数检测方法研究》。羊绒又称开司米以 基于数字图像处理的羊绒和羊毛识别模型的研究第一章绪论1.1课题硏究的背景与意义本课题于中阿高校合作科研项目《中阿合作羊绒产业中羊绒纤维特征参数检测方法研究》。羊绒又称开司米以 基于数字图像处理的羊绒和羊毛识别模型的研究第一章绪论1.1课题硏究的背景与意义本课题于中阿高校合作科研项目《中阿合作羊绒产业中羊绒纤维特征参数检测方法研究》。羊绒又称开司米以(C
2、as三mere),是一种稀有特种动物纤维,其品质轻、柔、细、滑,纺织品因风格高贵、典雅、滑懦、柔软,而备受青睐,又因产量稀少、价格昂贵而被称为纤维皇后、软黄金。从世界纺织工业发展道势可以看出,纺织品的轻薄性越来越重要,这对纺织所用纤维的细度要求也相应提島。因此,在细度上仅次于兔毛的羊绒成了业界认可的品质最优、经济价值最好的纤维原料。我国羊绒年产量约1.2万吨,占世界70%,品质也居世界首位P1,然而,羊绒鉴别和加工技术却与西方国家存在较大差距。不少不法商贩和企业为牟取暴利,将细羊毛和等价格低廉的纤维混惨在羊绒中,严重破坏羊绒市场秩序、
3、影响企业声誉、损坏消费者利益。为此,系统深入地研究羊绒纤维结构、性能,探索精确、高效的鉴别方法势在必行。目前,世界50%的原绒来自于宁夏灵武市羊绒产业园区,其中无毛绒产量占全国的70%,羊绒条产量占全国的85%,羊绒纱产量占全国25%,仅羊绒产业就可获得每年120亿元丰厚效益,成为宁夏回族自治区加快区域经济发展的特色经济产业。《宁夏科学技术发展十二五规划》以明确指出:灵武羊绒产业园区已进入国家高新技术开发区行列,支持银川国家高新区(灵武羊绒高新技术园区)采取有力措施,营造更加良好的环境,增强企业技术创新的动力和活力;制定特殊激励政策鼓
4、励银川高新区企业同科研院所、高等学校联合建立研究开发机构、产业技术联盟等技术创新沮织;要提高企业自主创新能力为目标,开展羊绒加工等方面的关键技术攻关,确定羊纷生产加工标准的研究制定,为优势恃色产业改造升级提供有效支撑。.........1.数据,只能依靠观测者的经验来分析识别。又由于羊毛和羊绒的细度差别很小,这就造成很大的误差,识别率很低。在《羊毛混纺织物中的纤维的定性及定量分析方法》、《纺织纤维鉴别试验方法》、《毛绒纤维标准检验》等权威报告中详细介绍了羊绒、羊毛定量及定性分析的通用方法町这些方法有:物理鉴别法、化学鉴别法和生物鉴别法
5、。.........第二章羊绒与羊毛特征参数获取2.1羊绒羊毛源图像获取光学显微镜是一种应用广泛的纤维成像仪器,但独立的光学显微镜只能由人眼接收成像信息,为此,本课题采用数字成像器件CCD相机捕获纤维的显微图像自动保存至计算机,以便于后续分析与处理。显然该系统不再需要目镜,而是直接将CCD相机安装至物镜的一次成像面位置,送也是本系统与独立光学显微成像系统的不同。本课题设计的纤维图像采集系统由光学显微镜、CCD相机、计算机和图像获取软件四部分组成,如图2-1所示。本课题所采用的山羊绒和羊毛样本均在宁夏灵武市羊绒市场随机抽取,并依托宁夏
6、出入境检验检疫局的羊绒及其制品检测重点实验室严格按照国际标准IS017751:2007《动物纤维显微镜定量分析方法羊级、羊毛、其他动物绒毛及其混合物》P71进行初步鉴别和制取羊绒和羊毛纤维样本各1500份,充分表征了纤维的离散特性,有利于增强课题研究的客观实用性。另外,准各有酒精、蒸馆水等辅助材料。课题研究发现反射式照明所得纤维图像的鱗片边缘呈白色、结构完整、清晰可见-且与纤维主体有明显反差。这是因为反射式照明属于反射式暗场,所得图像的纤维鱗片呈现白色,图像背景呈现黑色,纤维背景较容易区分,故采用反射式照明采集图像。.........
7、.2.2羊绒与羊毛图像预处理本课题所用图像是由光学显微镜下采集得到的,采集过程不可避免受到诸如纤维污损、光照不均等影响,纤维图像噪声不可避免,因此,必须对纤维图像进行去噪处理;由于光学显微镜照明、成像原理的局限性,纤维图像中纤维不够清晰、纤维主体与图像背景差异不够明湿,因此,必须对纤维图像中鱗片边缘做増强处理;纤维图像预处理目的是得到鱗片边缘信息,因此,必须将纤维鱗片边缘从图像背景和鱗片中分割出来;由于图像分割和纤维自身断裂等原因,分割后的纤维图像不可避免出现断点、孤立点等,这不利于对特性参数的测量,因此,必须对分割后图像进行形态学处
8、理得到边缘连续的图像。本课题采集的羊绒与羊毛的源图像为RGB彩色图像,基于上述考虑,须将其转换为灰度图像,这个过程也称图像灰度化。灰度图像是一种特沫的彩色图像,这样每个像素点的取值范围就降低为0.255,处理效率就相应提
