一種快速檢測(cè)噴涂耐磨浸漬紙表面a-氧化鋁的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種噴涂耐磨浸漬紙表面a_氧化鋁數(shù) 量和分布狀況的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 復(fù)合強(qiáng)化地板最重要的指標(biāo)之一是地板表面耐磨性，產(chǎn)生這種耐磨性是由于復(fù)合 強(qiáng)化地板表面覆蓋了一層耐磨材料一一a_氧化鋁。傳統(tǒng)復(fù)合強(qiáng)化地板的結(jié)構(gòu)是，最上層覆 蓋的是紙內(nèi)含有a_氧化鋁的耐磨紙，次層是帶有木紋圖案的裝飾紙，中間是一塊高密度纖 維板，最下層是平衡紙?，F(xiàn)在，為了降低成本和提高地板表面圖案的清晰度，省去了耐磨紙， 而是直接將a-氧化鋁顆粒噴涂在裝飾浸漬紙表面。
[0003] 由此材料生產(chǎn)的復(fù)合強(qiáng)化地板的耐磨性與噴涂浸漬紙表面上附著a_氧化鋁的多 寡（通常以單位面積的紙上附著的a_氧化鋁質(zhì)量反映）和分布狀況有直接的關(guān)系，所以 a_氧化鋁在噴涂浸漬紙中的含量是耐磨浸漬紙的重要指標(biāo)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，及時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè) 定噴涂浸漬紙表面a-氧化鋁的含量，對(duì)于控制產(chǎn)品質(zhì)量具重要意義。
[0004] 傳統(tǒng)檢測(cè)噴涂浸漬紙或耐磨紙中a-氧化鋁的方法是灼燒法，即取一定面積的耐 磨紙，在馬弗爐中高溫灼燒至恒重，測(cè)量其殘余的灰分值來(lái)代表單位面積a-氧化鋁的質(zhì) 量。這種方法缺點(diǎn)是：首先、需要在高溫條件下檢測(cè)，測(cè)試過(guò)程復(fù)雜；其次、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，不 適用于在生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)檢測(cè)；最后、檢測(cè)出的數(shù)據(jù)僅表示單位面積浸漬紙中含氧化鋁顆粒 的質(zhì)量，無(wú)法反映氧化鋁顆粒在紙面上分布情況，而分布是否均勻，直接關(guān)系到地板的耐磨 性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種操作方便、適合生產(chǎn)線實(shí)時(shí)檢測(cè)、可快速檢 測(cè)噴涂耐磨浸漬紙表面a-氧化鋁數(shù)量和分布狀況的方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種快速檢測(cè)噴涂耐磨浸漬紙 表面a_氧化鋁的方法，其特征在于：按以下步驟進(jìn)行，
[0007] 第一步、取樣染色：取預(yù)定面積的待檢測(cè)噴涂耐磨浸漬紙樣放入有機(jī)染色劑中染 色；
[0008] 第二步、將染色后的噴涂耐磨浸漬紙干燥后，用掃描儀對(duì)染色的紙樣掃描，在與掃 描儀連接的計(jì)算機(jī)中形成圖像；
[0009] 第三步、圖像處理：運(yùn)用Photoshop圖片處理軟件，先將圖像對(duì)比度調(diào)整到使得 a_氧化鋁顆粒凸顯出來(lái)，再銳化使得氧化鋁顆粒的邊緣清晰；
[0010] 第四步、圖像解析：通過(guò)圖像處理軟件對(duì)掃描獲得的圖像進(jìn)行邊緣抽取，在獲得 a_氧化鋁顆粒邊緣的基礎(chǔ)上，獲得每個(gè)a-氧化鋁顆粒的直徑和氧化鋁在紙面的分布狀態(tài)； [0011] 第五步、根據(jù)所獲得每個(gè)a-氧化鋁顆粒的直徑計(jì)算出其球體的體積，進(jìn)而計(jì)算出 其質(zhì)量，然后將單位面積浸漬紙上覆蓋的所有a-氧化鋁的質(zhì)量加和，即得單位面積浸漬紙 表面覆蓋的a-氧化鋁質(zhì)量。
[0012] 具體的圖像處理和計(jì)算方法：噴涂用的a_氧化鋁顆粒是通過(guò)球磨機(jī)粉碎獲得的， 顆粒的外形近似為球形，且噴涂于浸漬紙表面的a-氧化鋁球體是以單層狀態(tài)覆蓋于紙上； 利用霍夫變換原理檢測(cè)出每個(gè)球體的半徑，然后計(jì)算出氧化鋁顆粒的體積，使用體積和密 度相乘，計(jì)算出每個(gè)氧化鋁顆粒的質(zhì)量；具體步驟如下：
[0013] 第一步，在進(jìn)行檢測(cè)之前，首先對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，使得檢測(cè)更加容易和快捷，具 體為，首先，把真彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像和進(jìn)行直方圖均衡化；然后，去除噪聲，進(jìn)行中值 濾波，根據(jù)情況進(jìn)行1一2次濾波處理；利用邊緣算子對(duì)圖像進(jìn)行邊緣提取并進(jìn)行二值運(yùn) 算，然后利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法對(duì)圖像進(jìn)行填充和平滑；最后，提取圖像骨架，作為檢測(cè)的對(duì) 象；
[0014] 第二步，記錄每個(gè)圖像像素相應(yīng)的坐標(biāo)位置；
[0015] 第三步，采用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程式（Xci-a)2+(y Q-b)2=r2,其中：（a，b)是圓心，r是圓的 半徑；把X-Y平面上的圓轉(zhuǎn)換到a-b-r參數(shù)空間，則圖像空間中過(guò)任意一點(diǎn)的圓對(duì)應(yīng)于參數(shù) 空間中的一個(gè)三維錐面，圖像空間中同一圓上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)于參數(shù)空間中的所有三維錐面必然 交于一點(diǎn)，這樣通過(guò)檢測(cè)這一點(diǎn)可以得到圓的參數(shù)，即可求得相應(yīng)的圓；
[0016] 第四步，首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)確定半徑的范圍（rmin, rmax)，并初始化變量和Hough數(shù) 組；然后b取遍整個(gè)y值計(jì)算出相應(yīng)的a并且提取有效的a值，從而確定有效的b值；根據(jù) 有效的a，b確定Hough數(shù)組的索引值；再根據(jù)索引值，通過(guò)計(jì)算累積來(lái)構(gòu)造層數(shù)為 的Hough數(shù)組，找出數(shù)值最大的一層，即相對(duì)應(yīng)的就是所檢測(cè)圓的半徑；求得的半徑對(duì)應(yīng)的 層的所有a，b，其平均值即為所求的圓心（a。，b。）。
[0017] 進(jìn)一步地，通過(guò)染色的方式，將噴涂耐磨浸漬紙中a-氧化鋁顆粒與紙中的膠粘劑 和紙纖維的折光率區(qū)分開來(lái)，即將待檢測(cè)的浸漬紙樣品浸入染色液中浸泡30秒后取出，然 后放入干燥箱中干燥30秒；所采用的染色劑為水溶性有機(jī)染色劑，包括但不限于塑料紅 B(C 4qH26N2O4)等。
[0018] 進(jìn)一步地，通過(guò)掃描儀掃描的方式，將a-氧化鋁顆粒在浸漬紙圖像中凸顯處理， 掃描儀的掃描分辨率為300dpi以上。
[0019] 噴涂耐磨浸漬紙單位面積氧化鋁數(shù)量計(jì)算公式：
[0020]
[0021] 民:單個(gè)氧化鋁顆粒半徑，111;3.97\106伯-氧化鋁密度，8/1113;0.01 :樣品紙的面 積，m2〇
[0022] 本發(fā)明首先通過(guò)染色處理，然后掃描浸漬紙表面，從而獲得紙表面氧化鋁顆粒的 相關(guān)參數(shù)，再借助現(xiàn)有的視覺圖象處理技術(shù)對(duì)耐磨紙表面的氧化鋁進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，即可快 速求得浸漬紙表面氧化鋁質(zhì)量，并可觀察出其分布狀況；且無(wú)需在高溫條件下進(jìn)行，測(cè)試過(guò) 程簡(jiǎn)捷，適用于在生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)檢測(cè)，并具有足夠的檢測(cè)精度，因此有助于及時(shí)有效的控制 浸漬紙質(zhì)量，提高生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的合格率。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為a_氧化鋁顆粒在浸漬紙表面分布的側(cè)面示意圖；
[0024] 圖2為a_氧化鋁顆粒在浸漬紙表面分布的表面示意圖；
[0025] 圖3為求解獲得的氧化鋁顆粒檢測(cè)示意圖；
[0026] 圖4為浸漬紙取樣示意圖。
[0027] 圖中，1為浸漬紙，2為a-氧化鋁顆粒，3為裁剪檢測(cè)區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 本實(shí)施例中，所述快速檢測(cè)噴涂耐磨浸漬紙表面a_氧化鋁的方法，其特征在于： 按以下步驟進(jìn)行，
[0029] 第一步、取樣染色：在耐磨浸漬紙1的生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程中，每隔一定時(shí)間，要剪裁 一條IOX IOcm大小的裁剪檢測(cè)區(qū)3作為浸漬紙樣，參照?qǐng)D4 ;取待檢測(cè)的浸漬紙樣放入染 色劑中染色30秒后取出，然后放入干燥箱中干燥30秒；
[0030] 第二步、掃描圖像：待染色后的噴涂耐磨浸漬紙干燥后，用掃描分辨率為300dpi 以上的掃描儀掃描，形成圖像；
[0031] 第三步、圖像處理：運(yùn)用Photoshop圖片處理軟件，先將圖像對(duì)比度調(diào)整到使得 a_氧化鋁顆粒凸顯出來(lái)，再銳化使得氧化鋁顆粒的邊緣清晰；
[0032] 第四步、圖像解析：通過(guò)圖像處理軟件對(duì)掃描獲得的圖像進(jìn)行邊緣抽取，在獲得 a_氧化鋁顆粒邊緣的基礎(chǔ)上，獲得每個(gè)a-氧化鋁顆粒2的直徑和氧化鋁在浸漬紙1上的分 布狀態(tài)，如圖1和圖2所示；
[0033] 第五步、根據(jù)所獲得每個(gè)a_氧化鋁顆粒的直徑計(jì)算出其球體的體積，進(jìn)而計(jì)算出 其質(zhì)量，然后將單位面積浸漬紙上覆蓋的所有a_氧化鋁的質(zhì)量加和，即得單位面積浸漬紙 表面覆蓋的a-氧化鋁質(zhì)量。
[0034] 噴涂用的a_氧化鋁一般是通過(guò)球磨機(jī)粉碎獲得的。這種粉碎方式獲得的顆粒近 似為圓球形，顆粒的粒徑在150目至400目之間（即38- 106um)。這個(gè)粒徑范圍的顆粒團(tuán) 聚較少，通過(guò)外界提供的剪切力，能較好的在膠水中分散。當(dāng)含有均勻分散于其中的膠水涂 覆在浸漬紙表面時(shí)，氧化鋁能均勻并以單層狀