一種鑒別紙漿纖維種類的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于造紙與數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種鑒別紙漿纖維種類的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維鑒別早期是在人工操作下完成的,通過人們?cè)陲@微鏡下觀察、測量、統(tǒng)計(jì)得到的長度和寬度值的范圍和專業(yè)技術(shù)人員的判斷來鑒別纖維的種類。纖維鑒別到今天已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,纖維分析儀(FQA、Morfi等)能夠準(zhǔn)確的給出纖維的各種形態(tài)參數(shù),長度、粗度、長度分布、重均長度等都能通過現(xiàn)有的纖維分析儀測量,專業(yè)的技術(shù)人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)來鑒別纖維的種類。
[0003]數(shù)字圖像處理技術(shù)在纖維圖像研宄方面也有著很多的研宄,圖像的邊緣檢測、圖像預(yù)決策、圖像背景提取、圖像增強(qiáng)與分割、圖像連接和灰度形態(tài)學(xué)等方法在纖維圖像的處理中都有研宄。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鑒別紙漿纖維種類的方法,此方法利用數(shù)字圖像處理對(duì)纖維的顯微圖像進(jìn)行處理,通過纖維圖像灰度的特異性,能夠?qū)崿F(xiàn)纖維的種類快速鑒別。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,一種鑒別紙漿纖維種類的方法,具體按照以下步驟實(shí)施:
[0006]步驟1,取桉木纖維、麥草纖維或竹纖維,加入蒸餾水浸泡2h,加入玻璃球,輕輕搖動(dòng)至纖維完全疏解,制得纖維懸浮液;
[0007]步驟2,用滴管吸取纖維懸浮液3?4滴,置于載玻片上,將載玻片放在烘箱中烘干,冷卻后用赫式染色劑染色lmin,蓋上蓋玻片,用濾紙吸去多余液體,備用;
[0008]步驟3,將步驟2所制樣放在顯微鏡40倍條件下拍照,使得鏡頭范圍內(nèi)的纖維根數(shù)約為20根,纖維圖片像素為1600X1200 ;
[0009]步驟4,對(duì)步驟3所得纖維的顯微鏡圖片通過matlab進(jìn)行處理,采用matlab中的rgb2gray程序?qū)⒉噬w維圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像,采用matlab中的mean2程序得到纖維圖像灰度的均值,采用matlab中的std2程序得到纖維圖像灰度的方差;
[0010]步驟5,將所得各纖維的灰度均值和方差的范圍建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫,得到的纖維的灰度均值和方差結(jié)果為:桉木纖維圖像灰度均值為178?180,方差為37?38 ;麥草纖維圖像灰度均值為167?169,方差為25?26 ;竹纖維圖像灰度均值為187?190,方差為19?21 ;
[0011]步驟6,取未知纖維按步驟I?4方法處理,得到纖維圖像的灰度均值與方差,通過其與步驟5數(shù)據(jù)庫中已知纖維圖像的灰度均值與方差對(duì)比,通過其所屬范圍確定未知纖維的種類。
[0012]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于,
[0013]步驟I中每0.2g絕干桉木纖維、麥草纖維或竹纖維中加入50ml蒸餾水。
[0014]步驟2中烘箱中溫度為50?60°C。
[0015]本發(fā)明的有益效果是,本發(fā)明鑒別紙漿纖維種類的方法,通過簡單的纖維的顯微鏡圖像采集以及軟件處理就能得到纖維的特征灰度均值和方差范圍,遇到未知紙漿纖維原料時(shí),通過其灰度均值和方差所屬范圍來實(shí)現(xiàn)纖維種類的鑒別,具有簡單高效的特點(diǎn);解決了傳統(tǒng)的纖維鑒別方法操作復(fù)雜、需要專業(yè)的技術(shù)人員才能完成、測量結(jié)果誤差較大和可重復(fù)性差的缺點(diǎn),同時(shí)彌補(bǔ)了現(xiàn)代的纖維分析儀價(jià)格較貴,很多實(shí)驗(yàn)室不具備配備的的特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]本發(fā)明鑒別紙漿纖維種類的方法,具體按照以下步驟實(shí)施:
[0018]步驟I,取桉木纖維、麥草纖維或竹纖維(絕干0.2g),加入50ml蒸餾水浸泡2h,加入玻璃球,輕輕搖動(dòng)至纖維完全疏解,制得纖維懸浮液;
[0019]步驟2,用滴管吸取纖維懸浮液3?4滴,置于載玻片上,將載玻片放在50?60°C烘箱中烘干,冷卻后用赫式染色劑染色lmin,蓋上蓋玻片,用濾紙吸去多余液體,備用;
[0020]步驟3,將步驟2所制樣放在顯微鏡40倍條件下拍照,使得鏡頭范圍內(nèi)的纖維根數(shù)約為20根,纖維圖片像素為1600X1200 ;
[0021]步驟4,對(duì)步驟3所得纖維的顯微鏡圖片通過matlab進(jìn)行處理,采用matlab中的rgb2gray程序?qū)⒉噬w維圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像,采用matlab中的mean2程序得到纖維圖像灰度的均值,采用matlab中的std2程序得到纖維圖像灰度的方差;
[0022]步驟5,將所得各纖維的灰度均值和方差的范圍建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫,得到的纖維的灰度均值和方差結(jié)果為:桉木纖維圖像灰度均值為178?180,方差為37?38 ;麥草纖維圖像灰度均值為167?169,方差為25?26 ;竹纖維圖像灰度均值為187?190,方差為19?21 ;
[0023]步驟6,取未知纖維按步驟I?4方法處理,得到纖維圖像的灰度均值與方差,通過其與步驟5數(shù)據(jù)庫中已知纖維圖像的灰度均值與方差對(duì)比,通過其所屬范圍確定未知纖維的種類。
[0024]本發(fā)明鑒別紙漿纖維種類的方法,通過簡單的纖維的顯微鏡圖像采集以及軟件處理就能得到纖維的特征灰度均值和方差范圍,遇到未知紙漿纖維原料時(shí),通過其灰度均值和方差所屬范圍來實(shí)現(xiàn)纖維種類的鑒別,具有簡單高效的特點(diǎn)。
[0025]實(shí)施例1
[0026]I)取未知纖維(絕干0.2g),置于錐形瓶中,加蒸餾水約50ml,浸泡約2小時(shí),加入玻璃球,輕輕搖動(dòng)至纖維完全疏解,制成纖維懸浮液;
[0027]2)用滴管吸取纖維懸浮液3滴,置于載玻片上,將載玻片放在50°C烘箱中烘干,當(dāng)烘干試片冷卻后,用赫式染色劑染色lmin,蓋上蓋玻片,用濾紙吸去多余液體,備用;
[0028]3)將所制樣放在顯微鏡40倍條件下拍照,使得鏡頭范圍內(nèi)的纖維根數(shù)約為20根,纖維圖片像素為1600X1200 ;
[0029]4)對(duì)所得纖維的顯微鏡圖片通過matlab進(jìn)行處理,采用matlab中的rgb2gray程序?qū)⒉噬w維圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像,采用matlab中的mean2程序得到纖維圖像灰度的均值為188.9717,采用matlab中的std2程序得到纖維圖像灰度的方差為20.219 ;
[0030]5)由已知的纖維灰度均值和方差的范圍可知,未知纖維的灰度均值為188.9717在187?190之間,方差20.219在19?21之間,由此可判斷未知纖維為竹纖維。
[0031]采用Morfi纖維質(zhì)量分析儀為驗(yàn)證儀器,對(duì)實(shí)施例1中的未知纖維進(jìn)行檢測,得出其重均長度為1.418mm,寬度為14.2 μ m。
[0032]采用桉木、麥草、竹三種纖維通過Morfi纖維質(zhì)量分析儀得出結(jié)果為:桉木纖維重均長度為0.983mm,寬度為21.7um ;麥草纖維重均長度為0.722mm,寬度為17.5um ;竹纖維重均長度為1.4