计算机视觉技术在纤维检验中的应用探讨
摘要：本文围绕计算机视觉技术、纤维检验展开分析，在简要阐述计算机视觉基本内容的基础上，具体分析了计算机视觉技术在纤维检验工作中的具体应用及其应用情景，旨在更好发挥计算机视觉技术应用价值，提高纤维检验质量与效率。
关键词：计算机视觉技术;纤维检验;应用
近些年来，计算机领域的相关技术发展迅速，尤其是计算机视觉技术，应用研究具有长足的发展，并在农业工程中，推广应用，例如：农业种植资源管理、农作物生长信息等。当中农产品品质鉴定纤维检验工作中，推广应用计算机视觉技术，具有一定的实践价值，集中体现在棉花中异性纤维的去除。为了极大提高我国棉花国际市场核心竞争力，有必要加强计算机视觉技术在纤维检验中的应用研究。
1.计算机视觉基本内容概述
1.1计算机视觉内涵
所谓“计算机视觉”，指的是借助计算机以自动方式，获取并分析图像，以此获取景物或者某一控制动作的有效数据。计算机视觉技术作为一项融合性技术，涉及到多学科，具体有人工智能、计算机科学、图像处理、模式识别等。
计算机视觉技术，截至今日，已经有了40余年的发展历程，理论基础源于上世纪七十年代视觉计算理论，在计算机、生物技术等快速发展的支持下，计算机视觉技术逐渐在社会中工业检测、物体识别、医学辅助诊断等领域推广应用，并且从早期的二维逐渐推广到三维，信号处理发展到特征、结构等处理中。相比人的视觉，计算机视觉技术感知范围更加广泛，除了特征、结构之外， 还可以感知紫外及红外等。
1.2计算机视觉系统组成
一般情况下，计算机视觉系统组成，主要涉及五部分，分别是计算机、图像采集卡、CCD摄像机、光源、光照箱。CCD摄像机主要作用是识别解释对象，并以图像形式将对象特征记录下来。基于本质角度而言，CCD摄像机就是一个光电传感器，以电信号形式，将对象、背景光信号等记录下来，然后借助计算机内部的图像采集卡的功能作用，将CCD设影响采集的电信号成功转化为数字信号，以此实现对象图像数字化，进而便于计算机进行数字处理。另外，光照箱的作用，顾名思义指的是以光照系统为基础，为图像采集提供照明，为图像处理及分析提供巨大便利。
2.计算机视觉技术在纤维检验中的具体应用及应用前景分析
2.1计算机视觉技术具体应用分析
2.1.1纤维等级分类中应用计算机视觉技术
众所周知，我国作为农业大国，纺织业作为重要内容，近些年来，在国家社会经济快速发展的背景下，我国纺织业发展取得令人可喜的成绩。现如今，我国纺织业中动物纤维种类资源较为丰富，例如：耗牛绒、兔毛等动物纤维，无论数量，还是质量，均排在世界前列。然而，不同动物纤维等级十分明显，纺织生产过程中，频繁出现纤维掺杂现象，一定程度上影响纺织产品生产质量。因此，实践中，纤维等级分类工作尤为重要。计算机视觉技术由于自身特有优势，在纤维等级分类中具有广泛应用，并发挥出积极作用。动物纤维识别方法，发展初期截至到今日，主要有感官识别法、机械识别法、物理识别法、化学识别法、图像分析和识别法。上述识别方法中，图像分析和识别法的应用，则是以计算机视觉系统为主要技术，完成图像采集、分析和处理。纤维直径检验及混合纤维定量分析中应用图像分析，系统原理為：显微镜观察纤维样品，并利用CCD摄像机记录样品观察图像，后及时输入到监视器中，并以图像卡形式保存CCD摄像机观察的纤维样品图像信息。最后应用计算机对图像卡中的数据信息进行分析，并通过显示器呈现最终纤维直径、定量分析结果。
2.1.2纤维种类鉴别中应用计算机视觉技术
特种动物纤维种类鉴别中，计算机视觉技术的应用，无法取得了良好的效果，通常需要辅以光谱分析技术，才能保证种类鉴别质量。之所以种类鉴别中需计算机视觉技术与光谱分析技术结合使用，是因为不同特种动物纤维中，内部组成具有差异，所含特征基因不同，引起光谱特征也有本质差异。因此，光谱分析技术应用在纤维种类鉴别中，可通过峰位、峰强度等指认特征峰，有效分开各种纤维区，然后对象系统图，就可以判定其那位种类，并运用计算机视觉技术处理，得到与之相应的图谱，最终有效判断出特种动物纤维种类，同时可以保证判断结果的准确性。另外，伴随着计算机视觉等技术的不断完善，可运用模式识别原理分类研究各种纤维，除了可以区分纤维种类之外，还可以区分混合纤维。需强调的是一些化学成分相近，成分含量不同的纤维，也可以运用此类技术进行有效区分。
2.2应用前景
现如今，纤维检验中，计算机视觉技术的应用，仅停留在微量样品检验当中，计算机视觉技术未来发展趋势，必然推广应用在大批量样品检验当中。异性纤维简单来说指的是混杂在棉花中的头发、袋丝等纤维。我国作为棉花生产及消费大国，如何解决棉花中异性纤维问题，是我国棉纺业可持续发展的重要课题。当前，我国棉花异性纤维的区分，主要以人力方式为主，虽投入大量人力等资源，但是区分效果欠佳。因此，棉花异性纤维中，推广应用计算机视觉技术具有广阔的应用前景。另外，。棉花纤维与异性纤维，无论是成分;还是在分子结构方面，都有显著差异。因此，计算机视觉技术应用中，需辅以光谱分析技术，方可准确、高效区分棉花中的异性纤维。
3.结语
综上所述，我国作为棉花生产和消费大国，异形纤维的区分是制约我国棉纺产业可持续发展的关键性问题。通过本文分析，可知在纤维检验工作中，加强计算机视觉技术、光谱分析技术的有效应用，具有十分重要的现实意义与实践价值。因此，相关部门及人员需加强计算机视觉技术的研究，更好发挥计算机视觉技术应用价值，提高纤维检验工作质量与效率，为我国棉纺行业的发展提供保障。
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作者简介：
刘莉，1972年10月，女，汉族，大专，研究方向：质量工程纤维检验检测，工作单位：临沂市纤维质量检验监测中心。