显微投影仪数字图像处理技术的应用研究

　　1　引　言

　　CYG—055 C型显微投影仪是测量各种动物纤维和各种天然、人造混合纤维及各种羽绒直径和含量的重要装置,在各毛纺行业、棉纺行业、畜牧业、纤维检验所及商品检验领域有广泛的应用。它改变了原有投影仪按IWTO—8标准中规定的测量方法,无需在暗室环境下操作。随着现代检测技术向集成化、智能化和虚拟化方向发展,计算机技术以其强大、高效、快速的数据处理、图像处理功能发挥着越来越重要的作用。而在纤维检测领域,目前还未能充分利用计算机丰富的软硬件资源,测试手段相对比较落后。为了改变这一局面,将CCD和计算机技术应用到纤维测量的标准检具——CYG—055 C型显微投影仪中,为纤维检测的自动化、智能化作一探索性的尝试。

　　2　结构原理

　　该系统的结构总框图如图1所示。

　　光源发出的光经聚光镜会聚到光阑上,通过被测样品再经10倍或25倍物镜成像于CCD靶面,由A/D转换卡化为数字图像,送入计算机由专用软件对数字图像进行处理,显示及打印。利用EXCEL数据处理平台对测量到的原始数据进行多种方式的分类统计,获得最终的定量分析结果,打印输出数据报表。标定沿水平、垂直两个方向进行,选用井字板测微尺,水平、垂直两个方向的标定可一次完成。

　　3　特能特点

　　与原有的仪器相比,该系统具有操作简便、测量精度高、功能齐全、运算速度快、输出内容完整准确,工作可靠,无需暗室环境,可长期稳定工作等优点。在普通实验室条件下,便携式仪器可用于流动检验作业。纤维图像清晰,可存储、打印,便于检验结果的交流。

　　根据中华人民共和国国家标准GB10685—89羊毛纤维直径试验方法、投影显微法(等效于国际标准ISO137-85《羊毛纤维直径的测定投影显微镜法》)制定纤维平均直径、变异系数、标准偏差的计算公式;制定各组份含量,机织物中某组份纤维含量的计算公式。

　　(1)实际纤维平均直径的计算公式:

　　(2)纤维变异系数的计算公式

　　(3)纤维标准差的计算公式:

　　上述(1)(2)(3)公式中:

　　A——假定平均直径,单位为μm;

　　F——测量根数;

　　D——相对假定计算平均数之差,单位为μm;

　　I——组距,其实际值为2.5μm;

　　S——标准差,单位为μm;

　　CV——变异系数。

　　(4)各组份纤维含量的计算公式:

　　其中:

　　Pi——某组份纤维重量百分比;