摘要

國(guó)內(nèi)對(duì)于色牢度評(píng)定主要還是依靠技術(shù)人員目測(cè)的方法，雖然簡(jiǎn)便，但弊端明顯，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性受主觀因素干擾太多，準(zhǔn)確性得不到持續(xù)保證，因此用儀器代替人進(jìn)行色牢度等級(jí)測(cè)定必然成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。本文從評(píng)級(jí)的原理出發(fā)，從研究裝置、軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)著手，開(kāi)發(fā)一種色牢度及色差智能判別裝置。

1 國(guó)內(nèi)外色牢度及色差評(píng)級(jí)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外對(duì)色牢度評(píng)定方法主要有兩種，目測(cè)法和儀器測(cè)定法。盡管許多企業(yè)已經(jīng)采用了*的顏色測(cè)量?jī)x器，但大多數(shù)廠家仍采用目測(cè)法。造成這種現(xiàn)象的原因是一方面由于國(guó)外進(jìn)口設(shè)備在國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用中仍存在著一些問(wèn)題，如國(guó)內(nèi)外顏色標(biāo)準(zhǔn)不一致性、印染工業(yè)不穩(wěn)定等造成的客觀因素；另一方面國(guó)外進(jìn)口儀器價(jià)格昂貴，測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)。但是使用測(cè)色儀器測(cè)量色差不僅可以避免檢驗(yàn)人員感到視覺(jué)疲勞，防止測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)偏差，而且還可以利用軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，以便于現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)人員快速、科學(xué)地做出檢驗(yàn)結(jié)論，所以開(kāi)發(fā)檢測(cè)快速、結(jié)果、價(jià)格低廉的智能判別裝置具有十分重大的意義。

常用的測(cè)色儀器的種類很多，但基本上都是基于光譜分析測(cè)色，主要分為分光光度測(cè)色儀器和光電積分式測(cè)色儀器。以上這兩大類測(cè)色儀器中，分光光度計(jì)類雖然測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好，但價(jià)格昂貴，一般在一兩萬(wàn)美金以上，中小企業(yè)和小的測(cè)試機(jī)構(gòu)無(wú)法承擔(dān)。因此在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中光電積分測(cè)色儀器以其相對(duì)便宜的價(jià)格和方便攜帶的性能，應(yīng)用比較廣泛，但光電積分測(cè)色儀器的光電探測(cè)器的穩(wěn)定性差造成了其測(cè)量準(zhǔn)確性低的缺陷。另外，光學(xué)測(cè)色儀器普遍存在探測(cè)頭取樣面積固定、單一，無(wú)法隨意選取試樣面積和同時(shí)多點(diǎn)測(cè)試的缺點(diǎn)?；谏鲜鋈毕荩斐闪藘x器測(cè)色一直無(wú)法廣泛普及替代人工目測(cè)現(xiàn)狀。本文旨在開(kāi)發(fā)一種色牢度及色差智能判別裝置。

2 裝置研究的原理和主要內(nèi)容

裝置研究的基本原理是以國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，以智能評(píng)級(jí)的執(zhí)行軟件和計(jì)算機(jī)控制為技術(shù)核心，進(jìn)行圖像采集、預(yù)處理、色值和色差匹配、等級(jí)評(píng)定并輸出。

裝置研究的主要內(nèi)容：

（1）根據(jù)紡織品色牢度按變色和沾色標(biāo)準(zhǔn)灰色樣卡以及棉布標(biāo)準(zhǔn)原樣、毛布標(biāo)準(zhǔn)原樣、蠶絲標(biāo)準(zhǔn)原樣、滌綸標(biāo)準(zhǔn)原樣、錦綸標(biāo)準(zhǔn)原樣、腈綸標(biāo)準(zhǔn)原樣和粘膠標(biāo)準(zhǔn)原樣等分別進(jìn)行掃描或攝像，存儲(chǔ)到變色、沾色等色牢度樣品庫(kù)中，建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)。

（2）對(duì)被測(cè)樣進(jìn)行處理，通過(guò)采集設(shè)備傳送至裝置中，從所采集的圖像中提取品質(zhì)特征信息，通過(guò)所設(shè)計(jì)的軟件對(duì)被測(cè)樣進(jìn)行等級(jí)判定?；谏鲜鰞?nèi)容，選擇了一種光穩(wěn)定性較好的攝像裝置，并設(shè)計(jì)了一個(gè)能在采集圖像時(shí)采用網(wǎng)格形式的評(píng)級(jí)軟件，終初步開(kāi)發(fā)了集紡織品標(biāo)準(zhǔn)色卡數(shù)據(jù)庫(kù)及色牢度、色差評(píng)級(jí)于一體的裝置.

3 裝置測(cè)定與人工主觀目測(cè)對(duì)評(píng)級(jí)條件和結(jié)果的比較

3.1 評(píng)級(jí)條件

目光評(píng)級(jí)條件：用符合CIE標(biāo)準(zhǔn)照度D65（見(jiàn)CIE51）的光源照射在被測(cè)試樣的表面上，光源照度等于或大于600lx，入射光與試樣表面約為45?，觀察方向大致垂直于試樣表面。

裝置評(píng)級(jí)條件：由于在研究裝置時(shí)已考慮標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)級(jí)條件，所以在使用裝置評(píng)級(jí)時(shí)對(duì)環(huán)境條件沒(méi)有特殊要求。

3.2 評(píng)級(jí)結(jié)果比較

目前常規(guī)的色牢度評(píng)級(jí)包括織物變色、貼襯沾色、摩擦布沾色及耐光色牢度等項(xiàng)目，評(píng)級(jí)時(shí)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，該裝置對(duì)織物變色、貼襯沾色和摩擦布沾色的評(píng)級(jí)都有比較穩(wěn)定的準(zhǔn)確性，見(jiàn)圖2、圖3、圖4。

圖2 織物變色評(píng)級(jí)對(duì)比

圖3 貼襯布沾色評(píng)級(jí)對(duì)比

4 結(jié)論分析與問(wèn)題討論

從表1可以看出，裝置評(píng)級(jí)和目光評(píng)級(jí)基本可以保持一致，存在誤差保持在0.5級(jí)。

表1 裝置判定與目光評(píng)級(jí)結(jié)果分析 

存在問(wèn)題：（1）本次試驗(yàn)基本都采用單色的樣品，對(duì)花色多的樣品并未進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)；本次試驗(yàn)未涉及耐光色牢度，故此裝置存在一定的局限性。（2）由于耐光色牢度的標(biāo)準(zhǔn)色卡與其他色牢度存在一定差異，建立標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)時(shí)并未將耐光色牢度的相關(guān)參數(shù)建立在內(nèi)，所以不能對(duì)耐光色牢度進(jìn)行評(píng)級(jí)。

5 結(jié)語(yǔ)

在物理指標(biāo)測(cè)試和外觀檢驗(yàn)過(guò)程中，涉及色差的測(cè)定達(dá)到幾十項(xiàng)之多，對(duì)測(cè)試效率和質(zhì)量的要求越來(lái)越高。適當(dāng)運(yùn)用測(cè)色儀器，可以快速、準(zhǔn)確地評(píng)定色牢度等級(jí)，大大地減輕測(cè)試的工作量，并可以在不具備目光評(píng)級(jí)的條件下現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定色差。本文對(duì)紡織品色牢度及色差智能判別裝置進(jìn)行了一定程度的研究，并有了初步的比較結(jié)果，雖然存在一定的局限性和限制性，距客觀評(píng)價(jià)手段代替主觀評(píng)價(jià)還有很大距離，但為今后的客觀評(píng)價(jià)指明了方向。