紡織品 纖維定量分析 顯微鏡智能識(shí)別法

ICS59.080.01

CCSW04

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/TXXXXX—XXXX

紡織品纖維定量分析顯微鏡智能識(shí)別法

Textile-Fiberquantitativeanalysis-Intelligentidentificationmethodofmicroscope

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局

發(fā)布

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/Txxxxx—xxxx

紡織品纖維定量分析顯微鏡智能識(shí)別法

1范圍

本文件規(guī)定了采用顯微鏡智能識(shí)別法自動(dòng)測(cè)定紡織品纖維含量的方法。

本文件適用于山羊絨、綿羊毛、其他特種動(dòng)物纖維及其混紡的各類紡織品。

本文件適用于棉、麻（亞麻、苧麻、大麻、羅布麻)及其混紡的各類紡織品。

其他縱向截面形態(tài)特征有明顯差異的混紡纖維可參照使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本

文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T6529紡織品調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣

GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法

GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

GB/T40905.1紡織品山羊絨、綿羊毛、其他特種動(dòng)物纖維及其混合物定量分析第1部分：光

學(xué)顯微鏡法

FZ/T30003紡織品麻棉混紡產(chǎn)品定量分析方法光學(xué)顯微鏡法

FZ/T01057.3紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法第3部分：顯微鏡法

3術(shù)語和定義

3.1

顯微鏡智能識(shí)別法Intelligentidentificationmethodofmicroscope

基于纖維縱向截面形態(tài)特征差異，通過人工智能視覺技術(shù)深度學(xué)習(xí)，分析采集纖維圖像、自動(dòng)

識(shí)別纖維種類和測(cè)量纖維直徑的定量方法。

4原理

在光學(xué)顯微鏡上，通過載物臺(tái)步進(jìn)位移裝置，攝像頭自動(dòng)對(duì)焦采集纖維縱向截面圖像；對(duì)所采

集纖維圖像進(jìn)行自動(dòng)提取、識(shí)別、根數(shù)計(jì)數(shù)和直徑測(cè)量，從而分析計(jì)算得出樣品中各種纖維的質(zhì)量

百分比。

5儀器、工具及試劑

5.1儀器

5.1.1智能纖維分析儀

由光學(xué)數(shù)碼顯微鏡（應(yīng)包含攝像頭組件、物鏡、X-Y軸電動(dòng)載物臺(tái)、Z軸自動(dòng)馬達(dá)臺(tái)、光學(xué)放

1

GB/T××××—××××

大成像系統(tǒng)），計(jì)算機(jī)、顯示器等配件組成，具有專用掃描軟件和分析軟件的儀器，應(yīng)附帶用于校準(zhǔn)

儀器放大倍數(shù)的測(cè)微標(biāo)尺。

a)光學(xué)數(shù)碼顯微鏡放大倍數(shù)至少為300倍、系統(tǒng)內(nèi)置測(cè)微尺；

b)載物臺(tái)步進(jìn)位移裝置，能向相互垂直的兩個(gè)方向自動(dòng)移動(dòng)載物臺(tái)，呈“弓”字形走位，步進(jìn)

位移X軸約600um、Y軸約600um，或其他步進(jìn)位移值；路徑采圖覆蓋率應(yīng)≥70%；

c)自動(dòng)聚焦攝像頭,能將視野中的纖維自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)采集圖像；

d)系統(tǒng)成像分辨率優(yōu)于1μm/像素；

e)具有纖維自動(dòng)分析軟件,具有能自動(dòng)判別纖維類別、自動(dòng)測(cè)量纖維直徑及自動(dòng)計(jì)算等功能；

f)系統(tǒng)可以自動(dòng)存儲(chǔ)電子分類纖維圖像，作為數(shù)字化留樣，其中包含已測(cè)纖維的種類標(biāo)記和直

徑數(shù)據(jù)。

g)纖維圖像文件可在系統(tǒng)軟件中按視場(chǎng)順序載入，允許人工回看或人工復(fù)驗(yàn)；可人工編輯識(shí)別

數(shù)據(jù)，并保存記錄。

5.1.2工具

5.1.2.1哈氏切片器，或具有相同功能的其他工具。

5.1.2.2蓋玻片：長度×寬度×厚度約為：（22±1）mm×（22±1）mm×（170±5）um，或其他同

等規(guī)格。

5.1.2.3載玻片：（25±1）mm×（76±1）mm，或其他同等規(guī)格。

5.1.2.4表面皿：直徑（50±2）mm，或其他同等規(guī)格。

5.1.2.5恒溫烘箱：可控范圍（105±3）℃。

5.1.2.6分析天平：精度≥0.1mg

5.1.2.7剪刀、鑷子、刀片等。

5.1.3試劑：三級(jí)水：符合GB/T6682規(guī)定。

6試樣制備和調(diào)濕

6.1試驗(yàn)樣品的取樣和制備按照GB/T40905.1規(guī)定執(zhí)行。

6.2實(shí)驗(yàn)室樣品應(yīng)在GB/T6529規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣中調(diào)濕至少4小時(shí)。

7試驗(yàn)步驟

7.1定性分析

紡織品定性分析按照FZ/T01057.3規(guī)定執(zhí)行。

7.2定量分析

7.2.1根據(jù)7.1纖維定性結(jié)果，在智能纖維分析儀（5.1.1）界面上選擇纖維測(cè)試類型。

7.2.2將6.1制備的載玻片置于智能纖維分析儀（5.1.1）載物臺(tái)上指定位置，選取合適的測(cè)試起點(diǎn)。

7.2.3開啟智能纖維分析儀（5.1.1），呈“弓”字形走位，相鄰視野進(jìn)行自動(dòng)采集。

7.2.4智能纖維分析儀（5.1.1）自動(dòng)采集纖維圖像，保存每個(gè)視場(chǎng)的聚焦圖片，并自動(dòng)完成纖維識(shí)

別和直徑測(cè)量工作。測(cè)量點(diǎn)必須位于自然形態(tài)下的纖維局部區(qū)域。每種纖維直徑測(cè)量用的纖維根數(shù)

不少于300根，每個(gè)試樣測(cè)量總根數(shù)不少于1500根。

注：山羊絨、綿羊毛、其他特種動(dòng)物纖維類纖維直徑的測(cè)量參照GB/T40905.1規(guī)定執(zhí)行；棉、麻（亞麻、苧麻、

大麻、羅布麻)類纖維直徑的測(cè)量參照FZ/T30003規(guī)定執(zhí)行。

7.2.5測(cè)試完成后，智能纖維分析儀（5.1.1）自動(dòng)計(jì)算出每種纖維種類相應(yīng)的質(zhì)量百分含量、纖維

平均直徑、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等數(shù)據(jù)。

7.2.6平行樣測(cè)試按照7.2.1-7.2.5進(jìn)行。

注1：必要時(shí)，測(cè)試完成后可調(diào)出測(cè)試過程中保存的各視場(chǎng)的電子分類纖維圖像，進(jìn)行人工復(fù)驗(yàn)和糾正。在此過

程中，可以對(duì)儀器未自動(dòng)識(shí)別的纖維進(jìn)行人工識(shí)別和計(jì)數(shù)。能將計(jì)數(shù)結(jié)果自動(dòng)添加到測(cè)定數(shù)據(jù)中，并修正9.1或9.2

2

GB/Txxxxx—xxxx

或9.3的測(cè)試結(jié)果。

注2：對(duì)于深色樣品，為提升纖維識(shí)別準(zhǔn)確率，建議參照GB/T40905.1附錄B進(jìn)行脫色處理。

注3：纖維測(cè)定應(yīng)用與驗(yàn)證示例參見附錄B和附錄C。

8儀器（模型）校正

按附錄A的要求對(duì)儀器（模型）定期校驗(yàn)核查。

9試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算和表示

9.1羊絨、綿羊毛、其他特種動(dòng)物纖維含量計(jì)算

9.1.1某組分纖維的平均直徑和標(biāo)準(zhǔn)差參照GB/T40905.1公式，分別按式（1）和式（2）計(jì)算：

(×)

=.......................................................（1）

∑????????????????

????

?????∑????????

()

=.......................................................（2）

2

∑??????????????????????????

式中：?????∑????????

di——試樣中某組分纖維的平均直徑，單位為微米(μm)；

Ai——試樣中某組分纖維的組中值，單位為微米(μm)；

Fi——試樣中某組分纖維測(cè)量的纖維根數(shù)；

S——標(biāo)準(zhǔn)差，單位為微米(μm)。

9.1.2試樣中各纖維的質(zhì)量百分比參照GB/T40905.1公式，按式(3)計(jì)算：

=22×100………………….(3)

?????????????????+?????????????????

22

????????????

式中：????∑???????????????+???????????????

Wi——試樣中某組分纖維質(zhì)量百分比，％；

Ni——試樣中某組分纖維的根數(shù)；

Si——試樣中某組分纖維直徑的標(biāo)準(zhǔn)差，單位為微米(μm)；

Di——試樣中某組分纖維平均直徑，單位為微米(μm)；

3

ρi——試樣中某組分纖維的密度，單位為克每立方厘米(g/cm)。

9.2棉麻含量計(jì)算

9.2.1按7.2.4測(cè)量纖維直徑平均直徑，按類別進(jìn)行分類后，分別計(jì)算纖維的平均直徑，試樣中各纖

維的質(zhì)量百分比參照FZ/T30003公式，按公式（4）-式（9）計(jì)算：

2

n1d1ρ1

X1=22×100.............................................(4)

n1d1ρ1+n2d2ρ2

R=X1.......................................(5)

2.........................................(6)

H=1.3402X?0.0034X

11

2..........................................(7)

F=1.3731X1?0.0037X1

3

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2........................................(8)

A=1.1795X1?0.0018X1

X2=100?X........................................(9)

式中：

X1——麻纖維的計(jì)算質(zhì)量百分含量，%；

n1——麻纖維的折算根數(shù)，單位為根；

n2——棉纖維的折算根數(shù)，單位為根；

d1——麻纖維的平均直徑，單位為微米（μm）；

d2——棉纖維的平均直徑，單位為微米（μm）；

3

ρ1——麻纖維的密度，單位為克每立方厘米（g/cm）；

3

ρ2——棉纖維的密度，單位為克每立方厘米（g/cm）；

R——苧麻纖維的質(zhì)量百分含量，%；

H——大麻纖維的質(zhì)量百分含量，%；

F——亞麻纖維的質(zhì)量百分含量，%；

A——羅布麻纖維的質(zhì)量百分含量，%；

X2——棉纖維的質(zhì)量百分含量，%；

X——麻纖維的質(zhì)量百分含量（苧麻X=R，大麻X=H，亞麻X=F，羅布麻X=A），%。

9.3機(jī)織物經(jīng)緯紗纖維含量不同時(shí)纖維質(zhì)量百分含量參照FZ/T30003公式，按照公式（10）計(jì)算：

（P×m+P×m）

iTTiWW.......................................(10)

Pi=×100

（mT+mW）

式中：

Pi——機(jī)織物中某組分纖維質(zhì)量百分含量(凈干含量)，%；

PiT——某組分纖維在機(jī)織物經(jīng)紗中的質(zhì)量百分含量；%；

PiW——某組分纖維在機(jī)織物緯紗中的質(zhì)量百分含量；%；

mT——機(jī)織物試樣中經(jīng)紗的干質(zhì)量，單位為克(g)；

mW——機(jī)織物試樣中緯紗的干質(zhì)量，單位為克(g)。

各種纖維的密度按照GB/T40905.1附錄D和FZ/T30003附錄D執(zhí)行。

10計(jì)算結(jié)果的表示

試驗(yàn)結(jié)果以兩個(gè)平行樣計(jì)算結(jié)果的平均值表示，若兩個(gè)平行樣計(jì)算結(jié)果的差異大于3.0％時(shí)，應(yīng)

測(cè)試第三個(gè)試樣，最終結(jié)果取三個(gè)試樣計(jì)算結(jié)果的平均值。試驗(yàn)結(jié)果修約至一位小數(shù)。

11試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a)本文件編號(hào)；

b)樣品描述；

c)試驗(yàn)結(jié)果；

d)任何偏離本方法的細(xì)節(jié)；

e)試驗(yàn)日期。

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附錄A

（規(guī)范性）

儀器（模型）校驗(yàn)核查

A.1儀器（模型）應(yīng)定期或在需要時(shí)（如剛進(jìn)行維修或軟件升級(jí)時(shí)）進(jìn)行校驗(yàn)，以判斷儀器的準(zhǔn)確

性和穩(wěn)定性，一般采用實(shí)物標(biāo)樣或?qū)嶒?yàn)室比對(duì)質(zhì)控樣品對(duì)儀器（模型）進(jìn)行校驗(yàn)。

A.2每次校驗(yàn)應(yīng)選用涵蓋所檢測(cè)纖維種類的校驗(yàn)樣品至少3個(gè)（每種纖維純樣和混紡樣品），含量允

差均應(yīng)在±3%以內(nèi)；若偏差超出此范圍，應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)整或修正。

A.3校驗(yàn)方法按以下步驟執(zhí)行。

A.3.1用標(biāo)準(zhǔn)刻線尺對(duì)儀器（模型）進(jìn)行校驗(yàn)。

注：也可定期使用實(shí)物細(xì)度標(biāo)樣，對(duì)儀器（模型）進(jìn)行校驗(yàn)。

A.3.2取實(shí)物標(biāo)樣或質(zhì)控樣作為試樣，按第7章步驟測(cè)試。

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附錄B

（資料性）

毛絨產(chǎn)品纖維含量測(cè)定應(yīng)用與驗(yàn)證示例

B.1樣品收集

收集純山羊絨，純綿羊毛的不同顏色（覆蓋所有色系）及不同處理工藝（原纖維，紗線，織物）

近2000多個(gè)個(gè)樣品數(shù)據(jù)庫進(jìn)行AI建模，產(chǎn)地來源山羊絨、綿羊毛主產(chǎn)區(qū)：內(nèi)蒙古，蒙古，伊朗、

阿富汗，澳大利亞等。建模所用的訓(xùn)練集包含300萬多張山羊絨顯微鏡圖像，200萬多張綿羊毛顯

微鏡圖像，測(cè)試集包含45萬多張顯微鏡纖維圖像。

B.2模型訓(xùn)練與驗(yàn)證

B.2.1通過采集純樣數(shù)據(jù)，再由專家進(jìn)行標(biāo)注，80%數(shù)據(jù)集被劃分為訓(xùn)練集，20%數(shù)據(jù)集被劃分為測(cè)

試集，互相之間無交集。

B.2.2通過80%數(shù)據(jù)集進(jìn)行復(fù)合模型訓(xùn)練，模型滿足要求后，將模型和對(duì)應(yīng)的預(yù)處理方法用于實(shí)際應(yīng)

用測(cè)試中。

B.2.3驗(yàn)證應(yīng)用時(shí)，預(yù)先不獲知測(cè)試樣品的毛絨成分含量，通過AI算法獲取其成分含量后，做人機(jī)

對(duì)比統(tǒng)計(jì)和專家校驗(yàn)。

B.2.4對(duì)于少部分差異較大的樣品，重新制樣進(jìn)行測(cè)試，并由專家進(jìn)行相同玻片和采集圖片的校驗(yàn)，

更正其標(biāo)注含量，再重新計(jì)入統(tǒng)計(jì)結(jié)果內(nèi)。

B.3模型評(píng)估驗(yàn)收

為保證構(gòu)建的模型有效且模型分類能力滿足需求，模型評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)至少達(dá)到如下表1期望值：

表1模型評(píng)價(jià)指標(biāo)要求

準(zhǔn)確率查準(zhǔn)率查全率

指標(biāo)

（Accuracy）（precision）（recall）

需求值≥93%≥96.15%≥96%

在二分類問題中，樣本包括：正樣本，負(fù)樣本。當(dāng)分類器預(yù)測(cè)結(jié)束，可以通過繪制出混淆矩陣，

其中分類結(jié)果分為如下幾種，見表2：

表2混淆矩陣

預(yù)測(cè)值

混淆矩陣

正(毛)負(fù)(絨)

正(毛)TPFN

真實(shí)值

負(fù)(絨)FPTN

準(zhǔn)確率（accuracy）=(TP+TN)/(TP+TN+FP+FN),

查準(zhǔn)率（precision）=TP/(TP+FP),

查全率（recall）=TP/(TP+FN)

B.4AI纖維定量分析驗(yàn)證試驗(yàn)

B.4.1樣品收集

收集不同產(chǎn)地、不同類型、不同顏色、不同實(shí)驗(yàn)室的山羊絨/綿羊毛產(chǎn)品共計(jì)1236份，毛絨成分

包含：純羊絨，純澳大利亞羊毛，純土種綿羊毛、不同比例的混紡毛絨產(chǎn)品（包含部分脫色染色處

理的毛絨產(chǎn)品）。

B.4.2數(shù)據(jù)驗(yàn)證

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毛絨纖維定量測(cè)定的計(jì)算按照GB/T40905.1執(zhí)行。

在置信度95%的條件下，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析1236份山羊絨、綿羊毛及混紡結(jié)果，并與顯微鏡法結(jié)果對(duì)

比，共有1021份的人機(jī)偏差≤3%，占比82.65%；共有176份的人機(jī)偏差介于3%~5%，占比14.22%；

共有39份的人機(jī)誤差介于5%~8%，占比3.13%。

圖B.2是“毛絨定量分析的人機(jī)差值柱狀統(tǒng)計(jì)圖”，圖B.3是“毛絨定量分析的人機(jī)差值散點(diǎn)統(tǒng)計(jì)圖”。

圖B.2毛絨定量分析的人機(jī)差值柱狀統(tǒng)計(jì)圖

圖B.3毛絨定量分析的人機(jī)差值散點(diǎn)統(tǒng)計(jì)圖

綜上，在1236份毛絨測(cè)試樣品實(shí)驗(yàn)中，定量結(jié)果：淺中色的試樣人機(jī)對(duì)比偏差≤3%，深色試樣

人機(jī)對(duì)比偏差為3%~5%，個(gè)別經(jīng)脫色后再染色的試樣（鱗片有損傷，模糊不清）人機(jī)對(duì)比偏差5%~8%，

此類樣品可列為不適用樣本中。

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附錄C

（資料性）

棉麻產(chǎn)品纖維含量測(cè)定應(yīng)用與驗(yàn)證實(shí)例

C.1樣品收集

收集不同產(chǎn)地的純紡棉、純亞麻、純苧麻以及純大麻，其中純樣包括：紗線、散纖維、織物；

另外進(jìn)行了一定的人工配比樣品，以及棉/亞麻混紡、棉/苧麻混紡、棉/大麻混紡樣品。樣品取圖后

由專家進(jìn)行標(biāo)注分類，共計(jì)約900余玻片，分類標(biāo)注纖維數(shù)量約60萬余纖維圖像。模型所使用的訓(xùn)

練集包含每一類各15萬余纖維數(shù)據(jù)共60萬余纖維圖像，測(cè)試集包含7萬余纖維圖像。

C.2模型訓(xùn)練和驗(yàn)證

C.2.1通過采集純紡樣本數(shù)據(jù)，再由專家進(jìn)行分類標(biāo)注，90%數(shù)據(jù)集被劃分為訓(xùn)練集，10%數(shù)據(jù)集被

劃分為測(cè)試集，互相之間無交集。（注該數(shù)據(jù)集為初期構(gòu)建數(shù)據(jù)庫時(shí)的比例，后期會(huì)進(jìn)行大量測(cè)試驗(yàn)

證，測(cè)試集會(huì)遠(yuǎn)大于訓(xùn)練集）

C.2.2通過以人工分類纖維數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立棉-亞麻、棉-苧麻、棉-大麻模型進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試，將

模型和對(duì)應(yīng)的預(yù)處理方法用于實(shí)際應(yīng)用測(cè)試中。

C.2.3部署應(yīng)用時(shí)，預(yù)先不獲知測(cè)試樣品的棉麻成分含量，通過AI算法獲取其成分含量后，做人機(jī)

對(duì)比統(tǒng)計(jì)和專家校驗(yàn)。

C.2.4對(duì)于少部分差異較大的樣品，重新制樣進(jìn)行測(cè)試，并由專家進(jìn)行相同玻片和采集圖片的校驗(yàn)，

更正其標(biāo)注含量，再重新計(jì)入統(tǒng)計(jì)結(jié)果內(nèi)，同時(shí)收集機(jī)器人工比對(duì)差異較大的樣品，由人工專家進(jìn)

行分類，重新進(jìn)一步迭代模型，完善模型優(yōu)化系統(tǒng)。

C.3模型的評(píng)估驗(yàn)收

為保證構(gòu)建的模型有效且模型分類能力滿足需求，模型評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)至少達(dá)到如下表1期望值：

表1模型評(píng)價(jià)指標(biāo)要求

準(zhǔn)確率查準(zhǔn)率查全率

指標(biāo)

（Accuracy）（precision）（recall）

需求值≥97%≥98.22%≥98%

在二分類問題中，樣本包括：正樣本，負(fù)樣本。當(dāng)分類器預(yù)測(cè)結(jié)束，可以通過繪制出混淆矩陣

（confusion_matrix），其中分類結(jié)果分為如下幾種，見表2：

表2混淆矩陣

預(yù)測(cè)值

混淆矩陣

正(棉)負(fù)(麻)

正(棉)TPFN

真實(shí)值

負(fù)(麻)FPTN

準(zhǔn)確率（accuracy）=(TP+TN)/(TP+TN+FP+FN),

查準(zhǔn)率（precision）=TP/(TP+FP),

查全率（recall）=TP/(TP+FN)

C.4AI纖維定量分析驗(yàn)證試驗(yàn)

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GB/Txxxxx—xxxx

C.4.1樣品收集

收集不同產(chǎn)地，經(jīng)過2名或以上行業(yè)專家復(fù)驗(yàn)的棉麻樣品不少于775份，棉麻成分包含：純棉、

純亞麻、純苧麻、棉/亞麻、棉/苧麻，包含1、純樣：紗線、散沙線、織物；2、人工配比樣品；3、

混紡樣品。

C.4.2數(shù)據(jù)驗(yàn)證

棉麻纖維定量測(cè)定的計(jì)算按照FZ-T30003執(zhí)行。

在置信度95%的條件下，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析706份棉、亞麻及混紡結(jié)果，并與顯微鏡法結(jié)果對(duì)比，共有

673份的人機(jī)偏差≤3%，占比95.35%；共有33份的人機(jī)偏差介于3%~5%，占比4.65%。偏差范圍：

1.26-3.16。

圖C.1是“棉亞麻定量分析的人機(jī)差值柱狀統(tǒng)計(jì)圖”、圖C.2是“棉亞麻定量分析的人機(jī)差值散

點(diǎn)統(tǒng)計(jì)圖”。

圖C.1棉亞麻定量分析的人機(jī)差值柱狀統(tǒng)計(jì)圖

圖C.2棉亞麻定量分析的人機(jī)差值散點(diǎn)統(tǒng)計(jì)圖

綜上，在706份棉麻試樣品實(shí)驗(yàn)中，定量結(jié)果：試樣中有673份的人機(jī)偏差≤3%，占比95.35%；

試樣中有33份的人機(jī)偏差介于3%~5%，占比4.65%，偏差范圍：1.26-3.16。

9

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_________________________________

10

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前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。

本文件由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。

本文件由全國紡織品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC209）歸口。

本文件起草單位：

本文件主要起草人：

I

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紡織品纖維定量分析顯微鏡智能識(shí)別法

1范圍

本文件規(guī)定了采用顯微鏡智能識(shí)別法自動(dòng)測(cè)定紡織品纖維含量的方法。

本文件適用于山羊絨、綿羊毛、其他特種動(dòng)物纖維及其混紡的各類紡織品。

本文件適用于棉、麻（亞麻、苧麻、大麻、羅布麻)及其混紡的各類紡織品。

其他縱向截面形態(tài)特征有明顯差異的混紡纖維可參照使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本

文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T6529紡織品調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣

GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法

GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

GB/T40905.1紡織品山羊絨、綿羊毛、其他特種動(dòng)物纖維及其混合物定量分析第1部分：光

學(xué)顯微鏡法

FZ/T30003紡織品麻棉混紡產(chǎn)品定量分析方法光學(xué)顯微鏡法

FZ/T01057.3紡織纖維鑒別試驗(yàn)方法第3部分：顯微鏡法

3術(shù)語和定義

3.1

顯微鏡智能識(shí)別法Intelligentidentificationmethodofmicroscope

基于纖維縱向截面形態(tài)特征差異，通過人工智能視覺技術(shù)深度學(xué)習(xí)，分析采集纖維圖像、自動(dòng)

識(shí)別纖維種類和測(cè)量纖維直徑的定量方法。

4原理

在光學(xué)顯微鏡上，通過載物臺(tái)步進(jìn)位移裝置，攝像頭自動(dòng)對(duì)焦采集纖維縱向截面圖像；對(duì)所采

集纖維圖像進(jìn)行自動(dòng)提取、識(shí)別、根數(shù)計(jì)數(shù)和直徑測(cè)量，從而分析計(jì)算得出樣品中各種纖維的質(zhì)量

百分比。

5儀器、工具及試劑

5.1儀器

5.1.1智能纖維分析儀

由光學(xué)數(shù)碼顯微鏡（應(yīng)包含攝像頭組件、物鏡、X-Y軸電動(dòng)載物臺(tái)、Z軸自動(dòng)馬達(dá)臺(tái)、光學(xué)放

1

GB/T××××—××××

大成像系統(tǒng)），計(jì)算機(jī)、顯示器等配件組成，具有專用掃描軟件和分析軟件的儀器，應(yīng)附帶用于校準(zhǔn)

儀器放大倍數(shù)的測(cè)微標(biāo)尺。

a)光學(xué)數(shù)碼顯微鏡放大倍數(shù)至少為300倍、系統(tǒng)內(nèi)置測(cè)微尺；

b)載物臺(tái)步進(jìn)位移裝置，能向相互垂直的兩個(gè)方向自動(dòng)移動(dòng)載物臺(tái)，呈“弓”字形走位，步進(jìn)

位移X軸約600um、Y軸約600um，或其他步進(jìn)位移值；路徑采圖覆蓋率應(yīng)≥70%；

c)自動(dòng)聚焦攝像頭,能將視野中的纖維自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)采集圖像；

d)系統(tǒng)成像分辨率優(yōu)于1μm/像素；

e)具有纖維自動(dòng)分析軟件,具有能自動(dòng)判別纖維類別、自動(dòng)測(cè)量纖維直徑及自動(dòng)計(jì)算等功能；

f)系統(tǒng)可以自動(dòng)存儲(chǔ)電子分類纖維圖像，作為數(shù)字化留樣，其中包含已測(cè)纖維的種類標(biāo)記和直

徑數(shù)據(jù)。

g)纖維圖像文件可在系統(tǒng)軟件中按視場(chǎng)順序載入，允許人工回看或人工復(fù)驗(yàn)；可人工編輯識(shí)別

數(shù)據(jù)，并保存記錄。

5.1.2工具

5.1.2.1哈氏切片器，或具有相同功能的其他工具。

5.1.2.2蓋玻片：長度×寬度×厚度約為：（22±1）mm×（22±1）mm×（170±5）um，或其他同

等規(guī)格。

5.1.2.3載玻片：（25±1）mm×（76±1）mm，或其他同等規(guī)格。

5.1.2.4表面皿：直徑（50±2）mm，或其他同等規(guī)格。

5.1.2.5恒溫烘箱：可控范圍（105±3）℃。

5.1.2.6分析天平：精度≥0.1mg

5.1.2.7剪刀、鑷子、刀片等。

5.1.3試劑：三級(jí)水：符合GB/T6682規(guī)定。

6試樣制備和調(diào)濕

6.1試驗(yàn)樣品的取樣和制備按照GB/T40905.1規(guī)定執(zhí)行。

6.2實(shí)驗(yàn)室樣品應(yīng)在GB/T6529規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣中調(diào)濕至少4小時(shí)。

7試驗(yàn)步驟

7.1定性分析

紡織品定性分析按照FZ/T01057.3規(guī)定執(zhí)行。

7.2定量分析

7.2.1根據(jù)7.1纖維定性結(jié)果，在智能纖維分析儀（5.1.1）界面上選擇纖維測(cè)試類型。

7.2.2將6.1制備的載玻片置于智能纖維分析儀（5.1.1）載物臺(tái)上指定位置，選取合適的測(cè)試起點(diǎn)。

7.2.3開啟智能纖維分析儀（5.1.1），呈“弓”字形走位，相鄰視野進(jìn)行自動(dòng)采集。

7.2.4智能纖維分析儀（5.1.1）自動(dòng)采集纖維圖像，保存每個(gè)視場(chǎng)的聚焦圖片，并自動(dòng)完成纖維識(shí)

別和直徑測(cè)量工作。測(cè)量點(diǎn)必須位于自然形態(tài)下的纖維局部區(qū)域。每種纖維直徑測(cè)量用的纖維根數(shù)

不少于300根，每個(gè)試樣測(cè)量總根數(shù)不少于1500根。

注：山羊絨、綿羊毛、其他特種動(dòng)物纖維類纖維直徑的測(cè)量參照GB/T40905.1規(guī)定執(zhí)行；棉、麻（亞麻、苧麻、

大麻、羅布麻)類纖維直徑的測(cè)量參照FZ/T30003規(guī)定執(zhí)行。

7.2.5測(cè)試完成后，智能纖維分析儀（5.1.1）自動(dòng)計(jì)算出每種纖維種類相應(yīng)的質(zhì)量百分含量、纖維

平均直徑、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等數(shù)據(jù)。

7.2.6平行樣測(cè)試按照7.2.1-7.2.5進(jìn)行。

注1：必要時(shí)，測(cè)試完成后可調(diào)出測(cè)試過程中保存的各視場(chǎng)的電子分類纖維圖像，進(jìn)行人工復(fù)驗(yàn)和糾正。在此過

程中，可以對(duì)儀器未自動(dòng)識(shí)別的纖維進(jìn)行人工識(shí)別和計(jì)數(shù)。能將計(jì)數(shù)結(jié)果自動(dòng)添加到測(cè)定數(shù)據(jù)中，并修正9.1或9.2

2

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或9.3的測(cè)試結(jié)果。

注2：對(duì)于深色樣品，為提升纖維識(shí)別準(zhǔn)確率，建議參照GB/T40905.1附錄B進(jìn)行脫色處理。

注3：纖維測(cè)定應(yīng)用與驗(yàn)證示例參見附錄B和附錄C。

8儀器（模型）校正

按附錄A的要求對(duì)儀器（模型）定期校驗(yàn)核查。

9試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算和表示

9.1羊絨、綿羊毛、其他特種動(dòng)物纖維含量計(jì)算

9.1.1某組分纖維的平均直徑和標(biāo)準(zhǔn)差參照GB/T40905.1公式，分別按式（1）和式（2）計(jì)算：

(×)

=.......................................................（1）

∑????????????????

????

?????∑????????

()

=.......................................................（2）

2

∑??????????????????????????

式中：?????∑????????

di——試樣中某組分纖維的平均直徑，單位為微米(μm)；

Ai——試樣中某組分纖維的組中值，單位為微米(μm)；

Fi——試樣中某組分纖維測(cè)量的纖維根數(shù)；

S——標(biāo)準(zhǔn)差，單位為微米(μm)。

9.1.2試樣中各纖維的質(zhì)量百分比參照GB/T40905.1公式，按式(3)計(jì)算：

=22×100………………….(3)

?????????????????+?????????????????

22

????????????

式中：????∑???????????????+???????????????

Wi——試樣中某組分纖維質(zhì)量百分比，％；

Ni——試樣中某組分纖維的根數(shù)；

Si——試樣中某組分纖維直徑的標(biāo)準(zhǔn)差，單位為微米(μm)；

Di——試樣中某組分纖維平均直徑，單位為微米(μm)；

3

ρi——試樣中某組分纖維的密度，單位為克每立方厘米(g/cm)。

9.2棉麻含量計(jì)算

9.2.1按7.2.4測(cè)量纖維直徑平均直徑，按類別進(jìn)行分類后，分別計(jì)算纖維的平均直徑，試樣中各纖

維的質(zhì)量百分比參照FZ/T30003公式，按公式（4）-式（9）計(jì)算：

2

n1d1ρ1

X1=22×100.............................................(4)

n1d1ρ1+n2d2ρ2

R=X1.......................................(5)

2.........................................(6)

H=1.3402X?0.0034X

11

2..........................................(7)

F=1.3731X1?0.0037X1

3

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2........................................(8)

A=1.1795X1?0.0018X1