基于改进MobileNetV2的棉花颜色分级检测

针对棉花颜色级检验中感官检验容易受到主观因素影响、仪器检验不稳定的问题,提出一种使用改进MobileNetV2神经网络实现棉花颜色级检测的方法。通过自主设计的图像采集装置,收集白棉一级到白棉五级5种棉花颜色级样品,制作数据集。将MobileNetV2网络后三层进行特征融合,并嵌入CBAM注意力机制,同时与GhostNet、ShuffleNetV2和原始MobileNetV2模型进行对比,预测棉花颜色分级。结果表明:改进后的MobileNetV2在测试集的准确率达到92.10%,相对于GhostNet、ShuffleNetV2和原始MobileNetV2分别提高了3.01个百分点、4.61个百分点、1.24个百分点,具有较好的检测效果。

基于机器视觉的棉花颜色检测方法

针对国内目前通过图像处理测量棉花颜色等级方法较少的现状,设计了一种基于机器视觉的棉花颜色检测方案。为提高棉花样本的拍摄质量及高效性,使用Halcon软件连接CMOS工业相机进行实时采集。首先对采集的棉花样本图进行预处理,通过阈值分割算法将棉花样本图转化为二值图像,且使用高斯滤波去噪声从而去除棉花中的杂质信息,并对预处理后的图像进行区域划分。然后通过RGB值转换为CIE XYZ颜色空间值,得到各子区域棉花颜色参数值,并引入K均值算法聚类各子区域颜色值以确定棉花最终颜色参数值,从而确定棉花颜色等级。最后通过实验验证及数据分析,将本文检测方法与MCG-1棉花检测仪器检测结果进行对比,结果表明2种方法检测结果一致;并通过在不同时间下持续对棉花样本进行数据检测,验证了本文方法的稳定性和精确性。本文检测方法可行且检测成本较低,可代替昂贵的仪器检测方法供企业使用。

基于神经网络的籽棉颜色分级检测

为解决籽棉颜色分级问题,构造了一个基于L*a*b*颜色空间的色度检测仪,主要由颜色传感器、光源及外围电路构成。针对用于籽棉颜色等级检测2个关键指标(反射率、黄度)输出不稳定问题,采用了4层BP神经网络和5块标准色板进行反复训练,使得校准后的反射率的变异系数小于0.21%,黄度的变异系数小于1.13%。在籽棉颜色等级检测实验中,制作了覆盖12个颜色等级的480个测试样。经过反复实验发现,使用该色度检测仪对1个测试样品,需要均匀分布10个测量点结果的平均值,才能得到稳定的色度测量值。最后,采用神经网络方法,对480个籽棉试样数据进行分析,其中:80%用于训练;20%用于识别。实验结果表明,对12个颜色等级的480个样品进行测试,得到的检测准确率都超过了90%。

中美棉花颜色分级标准的比较分析

分析比较中美棉花颜色分级标准的异同点。分别概述了中美棉花颜色分级标准的产生过程及标准内容,并进行了比较分析。介绍了进口棉等级检验规程的演变过程和现行检验方法。通过对中美棉花颜色级划分、颜色分级图、颜色分级实物标准比较分析,提出了我国棉花颜色分级标准完善的具体措施。认为:消化吸收USDA色泽分级体系,全面实现仪器化检验有利于我国棉花颜色级推广和发展。

黑背景下收获前棉花图像色特征生成及其品级聚类分析

为了客观地评价田间收获前棉花品级,依据我国子棉收购文字标准,运用机器视觉技术,对棉花的尺寸和色泽特征进行了研究,其色泽特征包括6个常用颜色空间下棉花和带壳棉花的黄色区域、黄色深度、白度、色差等8个色泽特征。结果表明,RGB、NTSC、亨特、HSI颜色空间下的特征参数区分度较好;棉花尺寸与色泽特征的相关性表明棉花白度为无效特征。在各颜色空间下,基于有效图像特征对7个品级的棉花样本进行了K均值聚类分析。分析结果说明,棉花品级的聚类结果独立于颜色空间;铃壳色泽对品级的贡献显著;由于其聚类品级与图像特征的相关性普遍较高、较均衡,且算法运行时间较短,HSI颜色空间可能是棉花品级聚类的最优颜色空间。与人工分级相比,机器视觉的区分度更好,因此机器视觉技术可用于提高收获前棉花分级精度。

储存时间对机采棉和手采棉色特征、断裂比强度的影响

探究储存时间对机采棉和手采棉性能的影响。从新疆北疆棉区采集机采棉与手采棉皮棉样品,每隔半年用HVI分别检测其各项纤维性能指标,并对检测结果得出的数据进行统计分析。结果表明:随着储藏时间的增加,棉纤维断裂比强度和反射率呈下降趋势,黄度呈增大趋势,机采棉的变化情况较手采棉明显。棉纤维长度、整齐度指数等其他指标变化不大。

棉花贮存过程中回潮率对颜色级的影响

探讨棉花贮存过程中回潮率对颜色级的影响。在5%、8%、10%回潮率下选取3种不同等级的棉样,测试分析其反射率与黄度的变化,研究回潮率对棉花颜色级的影响。试验结果表明:在高回潮率条件下,棉花样品的反射率与贮存时间呈负相关、黄度与贮存时间呈线性正相关;中、低回潮率条件下,棉花样品的反射率、黄度变化不明显。认为:回潮率在9%以下时更利于棉花的贮存。

浅谈新疆地区棉花色特征聚类

对新疆主要棉区棉花的Rd与+b值使用spss软件进行色特征级与品级的聚类,并对聚类结果用类成员表与垂直冰状图表进行分析,结果证实新疆片区棉花存在共性,与新疆传统地域分区相符合。同时发现南北疆棉花在色泽上存在差异及部分地区棉花色特征极为相似。

棉花的主要品质指标与品级之间的关系

用HVI检测标准原棉样品的马克隆值、断裂比强度、断裂伸长、反射率(Rd)、黄度值(+b)等品质指标,用统计学方法分析各指标与原棉品级的关系,并作出趋势图.结果表明,原棉的马克隆值、纤维断裂比强度、纤维断裂伸长与原棉品级并不呈一次线性关系;棉花色泽特征能够反映其品级特点,色特征级与原棉品级之间存在一定的辩证关系;感官检测所得的原棉品级并不能准确地反映原棉的品质特点.

阿克苏地区5个品种棉花品质分析

探讨阿克苏地区5个品种棉花品质的差异。对阿克苏地区5个品种细绒棉的衣分率、颜色级、马克隆值、长度、长度整齐度、断裂比强度等指标进行综合检测。通过数据分析得知,J206-5棉花纤维颜色级、衣分率、马克隆值、长度几个指标表现最好,满足“衣分率高,纤维长度长,强度高,细度适中,长度整齐度高”的要求。认为:J206-5是纺织行业需求的优良品种。

论品级与色特征级的辩证关系

文章以新疆棉花检验数据为例,使用Origin7.0软件进行数据统计分析和绘图处理,分析探讨色特征检验与棉花品级的联系与区别。

扫描仪在棉纤维颜色检测的适用性

根据颜色光学理论,建立了现有棉纤维颜色分级指标(反射率R d和黄色深度+b)的换算方程。使用扫描仪获取12种棉纤维的颜色信息,分析了扫描仪明度对测色的影响,对比了扫描仪与HVI(high volume instrument)系统测试的R d、+b值。结果表明,两者测得的R d值具有高度一致性,+b值也存在较高的线性正相关性。在棉纤维颜色分级的Hunter色空间中,多种棉纤维的颜色分级指标a值(红绿色)存在明显差异,表明该颜色分级指标不容忽略。因此,可通过数码测色技术测试R d、a和+b指标以对棉纤维的颜色进行科学、准确、低成本的测试评价。

GB1103.1—2012锯齿加工细绒棉的解析与建议

解析GB 1103.1—2012《棉花第1部分:锯齿加工细绒棉》。介绍了该标准的质量指标项目和内容、检验方法、检验规则及质量标志。分析了该标准下的棉花贸易结算体系。论述了该标准下企业应注意的问题。指出:选择合适的结算方式、检验验收中把握好颜色级和做好新标准实施后的配棉工作是三个关键环节。认为准确运用该标准做好原料采购结算、检验验收、原料合理使用等项工作,利于该标准在纺织企业中的顺利实施。

棉花国际通用标准与国棉标准比较探析

为了更好地使用棉花标准、提高产品质量、减少棉花交易纠纷,从棉花颜色级、长度整齐度、断裂比强度、马克隆值、杂质测定与目测叶屑、轧工质量、异性纤维等方面,对比了中国棉花标准与国际通用标准的异同;通过对标准中关键技术指标的分析,说明棉花国际通用标准和国棉标准在实际使用中存在的不足,提出了修改建议。指出:棉花国际通用标准是美国仪器化标准向全世界发展的结果,应结合主要产棉国、用棉国的棉花标准来完善;应增加棉花疵点、异性纤维等相关指标的控制标准,修正棉花长度整齐度指数、断裂比强度的控制标准,加强棉花实物样品标准的培训和强制执行,使棉花标准更加实用,减少棉花交易纠纷。

棉花颜色级在纺织配棉中的应用

探讨棉花新标准中颜色级在纺织配棉中的应用问题。为了积极贯彻执行2012棉花新标准,经过2年的运行实践,结合原棉采购、配棉及质量控制等方面,总结整理出一套原棉颜色级在纺织企业配棉方面的实施方法,并对配棉步骤和方法、配棉中的注意问题做了详细的介绍,同时根据实际应用情况就颜色级配棉方面提出了一些建议。认为:此配棉方法科学可行,可供有关纺织厂在原料配用时参考。

2012棉花标准中各质量指标在配棉中的应用

探讨GB 1103.1—2012《棉花细绒棉锯齿加工》标准中各质量指标在配棉中的应用。介绍了棉花新标准涵盖的11项质量指标内容。分析了这些原棉质量指标与纺纱生产及产品质量的关系,阐述了其在配棉工作中的应用方法。指出:应根据所生产品种的档次和用途合理选择棉花,以利于提升企业产品质量水平和经济效益。认为棉花新标准中的11项质量指标为纺织企业原料采购、原料配用创造了很大便利条件。

LED光源在棉纤维检测中的应用研究

探讨LED光源用于测量棉纤维色特征级和光电图像法测量棉纤维杂质的基本原理和应用效果。以LED灯珠作为光源,在XJ128型快速棉纤维性能测试仪中测试标准色泽棉样和标准杂质板,验证其稳定性和正确性。结果表明:将LED灯珠作为光源应用到棉纤维色特征级检测中,可以满足仪器验收测试的要求;LED灯珠具有体积小、发光能耗低、效率高、发热量低、亮度高、寿命长、照度均匀等优点,可以显著提高测量的稳定性和正确性。认为:LED光源可用于棉纤维色特征级和杂质的检测,且具有较好的效果。

基于HVI数据的配棉技术标准及应用研究

研究基于HVI数据的配棉技术标准及应用效果。介绍了由技术品级、技术品级变异系数、色特征级和黄度变异系数组成的配棉技术标准,分析了原棉内外在质量指标对成纱质量的影响。通过实例数据表明:当黄度变异系数超过12%时,成纱色差将逐渐加重,这时即便成纱质量预测值符合要求,其配棉方案也不可行。认为:技术品级和技术品级变异系数与成纱内在质量密切相关,色特征级和黄度变异系数对成纱的色差有直接影响。配棉技术标准是制订配棉方案和设计纺纱工艺的重要依据。

混棉颜色级评价模型与应用研究

探讨混棉颜色级评价模型的建立与应用研究。根据国家新标准GB 1103.1—2012《棉花第1部分:锯齿加工细绒棉》的实施,提出了针对混棉颜色方面的配棉方法。运用模糊关联的思想和方法,抓住混棉关键指标——黄度(+b)变异系数,对混棉颜色级的可信度进行评价。为了防止因配棉成分组合不当而引起纺纱色差,制订混棉颜色级参考标准。实践证明,混棉颜色级的黄度(+b)变异系数超过12%时,色差将逐渐加重。

进口棉花经杂质分析后关键指标变化趋势研究

研究原棉经杂质分析前后关键指标的变化趋势。采用HVI 1000型大容量棉纤维测试仪对澳大利亚棉、南非棉、印度棉进行系统测试,结果表明:经过杂质分析后,锯齿棉马克隆值无显著变化,皮辊棉马克隆值有轻微降低;杂质分析对断裂比强度没有显著影响;由于杂质分析过程中的机械作用对棉纤维长度造成的损伤,棉花上半部平均长度明显减小;原棉的反射率、黄度和颜色级均有所提高;关键指标的变化情况与棉花产地没有显著关系。认为:科学加大棉花杂质排除有利于棉花关键指标的提高;棉花加工企业应优化加工水平,尽量减少棉花杂质含量,同时避免轧花过程中对棉纤维长度的损伤。