智能型織物組織快速分析裝置的開發(fā)與研究

亓林敏，陳春俠

（1.濱州市紡織纖維檢驗(yàn)所，山東 濱州 256606；2.鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224000）

1 背景技術(shù)

機(jī)織物來樣分析是非常重要的一項(xiàng)工作，它是面料設(shè)計(jì)的前期基礎(chǔ)工作，數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性及高效性直接影響后續(xù)工作能否順利開展及客戶的滿意程度。當(dāng)前分析機(jī)織物組織結(jié)構(gòu)的方法是:當(dāng)織物經(jīng)密和緯密較小時(shí)，紗線較粗，組織簡(jiǎn)單，則可以在分析鏡下直接觀察經(jīng)緯交織規(guī)律；如果織物密度較大，原料纖度較細(xì)，組織復(fù)雜，則要用撥拆法來分析織物組織。

當(dāng)前使用的分析工具（如圖1 所示）多且復(fù)雜，分析效率低，容易出錯(cuò)。分析是結(jié)合使用照布鏡、分析針、鉛筆和橡皮等工具，用照布鏡觀察，分析針拆撥紗線，然后用鉛筆、橡皮在意匠紙上畫出組織結(jié)構(gòu)。該方法效率低、準(zhǔn)確率低，所以亟需開發(fā)一種利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段的快速織物分析儀。

圖1 現(xiàn)有技術(shù)中織物組織分析常用工具

2 智能型織物組織快速分析裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 裝置結(jié)構(gòu)

附帶語音輸入的織物組織分析裝置示意圖如圖2所示。

圖2 附帶語音輸入的織物組織分析裝置示意圖

圖2 中各部件名稱如下：1 為裝置本體，2 為話筒，3 為放大鏡，4 為光源，5 為分析針，6 為金屬萬向定型軟管，7 為膠圈，8 為數(shù)據(jù)線，9 為USB 接頭，10 為鏡柄，11 為電池塊，12 為固定盤。

這種快速機(jī)織物組織分析儀，裝置結(jié)構(gòu)包括裝置本體1、話筒2、放大鏡3、光源4、分析針5 和輸出裝置，話筒2 連接至裝置本體1 頂部，放大鏡3 通過連接結(jié)構(gòu)連接至裝置本體1 上，光源4 安裝于放大鏡3 邊緣，光源4 的電池塊11 安裝于連接結(jié)構(gòu)與放大鏡3 之間，分析針5 安裝于裝置本體1 底部，輸出裝置與話筒2 連接。在此裝置中，膠圈7 能沿裝置本體1 上下移動(dòng)至任意位置固定。光源4 采用LED 燈或熒光燈。輸出裝置包括數(shù)據(jù)線8 和USB 接頭9。裝置本體1 頂部設(shè)有固定盤12，話筒2 與固定盤12 活動(dòng)連接。放大鏡3設(shè)有鏡柄10，電池塊11 安裝于鏡柄10 上，金屬萬向定型軟管6 與鏡柄10 連接。

機(jī)構(gòu)中連接結(jié)構(gòu)采用金屬萬向定型軟管和膠圈，膠圈套接于裝置本體上，金屬萬向定型軟管一端與膠圈連接，另一端與放大鏡連接。膠圈能沿裝置本體上下移動(dòng)至任意位置固定。光源采用LED 燈或熒光燈。輸出裝置包括數(shù)據(jù)線和USB 接頭。分析針采用長(zhǎng)度為3～5cm 的不銹鋼針，不銹鋼針的橫截面直徑最大為2mm。放大鏡采用10～40 倍放大鏡。裝置本體頂部設(shè)有固定盤，話筒與固定盤活動(dòng)連接。放大鏡設(shè)有鏡柄，電池塊安裝于鏡柄上，金屬萬向定型軟管與鏡柄連接。

2.2 工作原理

組織分析采用了語音輸入原理，它是自動(dòng)控制系統(tǒng)中利用語音方式進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的一種輸入裝置。語音輸入法能讓人只通過麥克風(fēng)語音就能輸入文字，將說話轉(zhuǎn)換成文字無需再敲擊鍵盤。借助識(shí)別用戶的語音來高度辨識(shí)轉(zhuǎn)換成文字，適合那些當(dāng)下不方便打字或者對(duì)鍵盤輸入不熟悉的用戶使用。現(xiàn)在主流的輸入法也提供語音輸入功能，只需要下載對(duì)應(yīng)的語音輸入的插件即可使用該功能。其特點(diǎn)是使用方便，不需要特殊訓(xùn)練，信息傳遞速度快，容易理解，操作者可以騰出手和眼來進(jìn)行其他作業(yè)。除此以外，本研究還開發(fā)了一種機(jī)織物組織圖識(shí)別軟件，軟件結(jié)合語音輸入裝置可以順利完成本工作。該軟件可以利用語音輸入裝置快速輸出織物組織圖，語音裝置測(cè)試單元和花型編輯界面，如圖3 所示。

圖3 機(jī)織物組織圖識(shí)別軟件

本系統(tǒng)擁有超強(qiáng)大的后臺(tái)支持，運(yùn)行速度快。該軟件可以通過語言進(jìn)行機(jī)織物組織圖生成，并且進(jìn)行生產(chǎn)。相比同類型系統(tǒng)，本系統(tǒng)具有更好、更優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)。簡(jiǎn)約的操作界面，方便快捷易懂的操作方式，能讓各類人群迅速掌握操作流程，并快速投入到工作當(dāng)中。

3 裝置實(shí)施過程

本裝置在操作時(shí)，首先取下附帶語音輸入的織物組織分析裝置，調(diào)整放大鏡位置及光源，觀察布面確定織物的經(jīng)緯向及正反面，拆經(jīng)紗留出緯紗紗纓，用分析針向外撥一撥第一根經(jīng)紗，觀察第一經(jīng)紗與緯紗的交織規(guī)律，對(duì)著話筒說出第一根經(jīng)紗的浮沉規(guī)律，通過語音量識(shí)別將語音內(nèi)容呈現(xiàn)在電腦，最后整理成一個(gè)循環(huán)的組織圖。

如圖4 是一款織物的結(jié)構(gòu)圖，第1 根綠色經(jīng)紗與緯紗的浮沉規(guī)律是1 緯1 經(jīng)3 緯1 經(jīng)2 緯，以此類推，第2～8 根經(jīng)紗與緯紗的浮沉規(guī)律全部讀出，最后在電腦上呈現(xiàn)如下規(guī)律。

圖4 織物結(jié)構(gòu)圖

第1 根1 緯1 經(jīng)3 緯1 經(jīng)2 緯

第2 根3 經(jīng)1 緯3 經(jīng)1 緯

第3 根1 經(jīng)3 緯1 經(jīng)3 緯

第4 根2 經(jīng)1 緯3 經(jīng)1 緯1 經(jīng)

第5 根3 緯1 經(jīng)3 緯1 經(jīng)

第6 根1 經(jīng)1 緯3 經(jīng)1 緯2 經(jīng)

第7 根2 緯1 經(jīng)3 緯1 經(jīng)1 緯

第8 根1 緯3 經(jīng)1 緯3 經(jīng)

通過機(jī)織物組織圖識(shí)別軟件輸出織物組織圖如圖5 所示。根據(jù)需要還可繪出上機(jī)圖。對(duì)于組織循環(huán)較大的組織更能體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)效果，一個(gè)組織循環(huán)中如果有浮沉規(guī)律相同的經(jīng)紗也可直接復(fù)制粘貼，大大提高分析效率。

圖5 織物組織圖

4 裝置綜合分析

當(dāng)前也有一些研究者研究開發(fā)了一種快速機(jī)織物組織分析儀，比現(xiàn)有的技術(shù)效率高，準(zhǔn)確率高，但是自動(dòng)化及現(xiàn)代信息技術(shù)手段少，不夠先進(jìn)。而本研究研制的這一分析儀利用當(dāng)前的語音輸入原理創(chuàng)新改進(jìn)了前面的研究成果，該機(jī)織物組織分析儀包括裝置本體、話筒、放大鏡、熒光燈、分析針和輸出裝置，話筒連接至裝置本體頂部，放大鏡通過連接桿連接至裝置本體上，熒光燈安裝于放大鏡邊緣，熒光燈的電池塊安裝于連接桿與放大鏡之間，分析針安裝于裝置本體底部，輸出裝置與話筒連接；具有分析速度快、準(zhǔn)確可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和操作方便的特點(diǎn)。該裝置具有一定的先進(jìn)性，投放市場(chǎng)會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景及較好的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

本裝置結(jié)合了語音輸入的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來完成機(jī)織物的分析，能夠顯著提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠程度，并且提高了分析的速度。裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，具有良好的應(yīng)用前景。本裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，操作方便。