邵曉君
中紡協(xié)(北京)檢驗技術服務有限公司 北京 100020
紡織品中可能包含有毒有害對化學物質,比如鄰苯二甲酸酯、氯化苯、禁用偶氮染料、氯化甲苯和有害重金屬等。不僅對人體健康造成巨大危害,同時影響進出口妨礙貿易往來。對紡織品進行相關的的檢測不僅可以及時發(fā)現(xiàn)有害物質、保護人體健康,也可以推動我國貿易發(fā)展,促進經(jīng)濟增長,儀器分析是檢測分析化學物質的有效手段,而人工智能檢測技術由于近年來不斷發(fā)展和普及成為檢測分析紡織品的主要手段。
人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的歷程。人工智能技術這一概念最早在1950 年被一些科學家提出。人工智能的第一次發(fā)展是智能機器人代替人類進行計算,第二次發(fā)展是人工智能在環(huán)境治理方面的精準性,第三次發(fā)展則是實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)的處理,在計算機技術的基礎上發(fā)展了電子信息網(wǎng)絡技術,人工智能與信息化實現(xiàn)緊密結合[1]。
紡織檢測是紡織工業(yè)的重要環(huán)節(jié),其主要包括對纖維的鑒別、紗線的檢測、織物的檢測等方面,目前,我國紡織行業(yè)也將使用人工智能技術,廣泛應用于紗線、纖維和織物等方面檢測中。傳統(tǒng)的紡織檢測人力成本較高,培養(yǎng)一名檢測熟練工人需要2~3 年時間,而且效率較慢、人眼檢測的誤差率也較高,更重要的是由于紡織產(chǎn)品在檢測階段會有一些有害氣體,會對檢測人員的身體帶來危害。而人工智能技術恰恰克服了這些問題,使計算機替代了人工來完成對織物的檢測。實踐證明,人工智能技術在紡織檢測中的應用極大提升了檢測效率,且不會對檢測樣本產(chǎn)生損害,檢測效果精確,檢測成本能夠得到有效控制。人工智能技術應用于當前紡織檢測中已經(jīng)成為一個主要發(fā)展趨勢,實際取得效果是非常突出的。
顯微鏡觀察是纖維種類鑒別的一個常用方法,用以區(qū)別縱橫向特征有差異的纖維。這部分工作現(xiàn)階段單純靠人眼工作,遇到外部結構相似的合成纖維或某些動物纖維時顯微鏡法難以勝任;并且人眼容易疲勞,不能連續(xù)長時間工作,否則出現(xiàn)錯誤的概率加大。目前,人工智能技術結合人工智能以及網(wǎng)絡分析技術具有多方發(fā)展的優(yōu)勢,打破了傳統(tǒng)人工顯微鏡觀察的誤差性通過電子顯微鏡掃描拍攝羊毛和羊絨的圖像得到有關特征,并進行模板代替和拐點的分別處理,保證檢測結果的準確性,降低外界因素的影響,提高鑒別速度和鑒別質量,降低檢測的誤差[2]。
目前,我國紡織業(yè)檢測過程中,針對紗線檢測最為重要的是細度。一般來說,紗線的細度是根據(jù)集成比例進行機能表示。通常來說,紗線測量過程中需要根據(jù)測定回潮率時測量紗線的重量和長度,然后對紗線的細度進行準確計算。當下我國紡織檢測過程中納入人工智能技術推動了紗線檢測的發(fā)展與進步,其中OMNICON 圖像分析儀軟件已經(jīng)廣泛應用在紗線檢測過程中,此軟件結合了數(shù)字技術和網(wǎng)絡技術,精準地對紗線的直徑更快的測量,簡化了傳統(tǒng)實驗操作的步驟。它的原理為結合背景與紗線間的灰度呈現(xiàn)出的不同進而推薦出紗線的基本輪廓,同時還能檢測出混紡不均、混紡比例和均勻程度。將人工智能技術應用在紡織紗線檢測過程中,提升了紗線細度檢測的精確性,需要不斷深入這方面的研究。
雖然人工智能技術已經(jīng)廣泛應用在紡織檢測過程中,但在應用過程中仍有一系列的問題沒有解決,需要高度重視。首先,我國的人工智能、識別技術以及模糊控制判斷法在不斷地發(fā)展,同時廣泛應用于纖維材料的檢測中,提升紡織品的質量。由于纖維的橫截面形態(tài)不容易確定,導致不同纖維橫截面形態(tài)的纖維借助模糊數(shù)字的方式計算出接近原形。其次人工智能技術處理紡織檢測過程中需要加強特征值指標值的建立,從多個角度提取特征,降低誤差推進圖像法的實用性。最后,纖維材料的檢測過程中需要加強質量控制,將人工智能技術在紡織檢測過程中可將纖維材料的檢測儀器從生產(chǎn)車間的計算機連成網(wǎng)絡,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,更為科學地控制生產(chǎn)質量。同時,為了保證紡織品檢測的高效率,在實際檢測中,可以通過增加一定量的檢測對比樣品。通過多個樣本的檢測實現(xiàn)對比,獲得最終的檢測結果,保證檢測結果的精確性[3]。人工智能技術在紡織檢測中的應用是一項比較專業(yè)化的技術,因此強化技術人員對此項技術的熟悉度,并且做好檢測樣本取樣過程中的人工輔助工作。在數(shù)據(jù)分析獲得一定結果之后,科學分析,實現(xiàn)科學化的檢測,從而能夠提升最終的檢測效果。
人工智能技術在紡織中的應用還處于起步階段,許多研究及應用還有待深化,如紡織企業(yè)的質量控制、紡織企業(yè)計算機集成制造技術的實現(xiàn)等方面還有很大的應用潛力。隨著人工智能技術的日趨成熟、計算機和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存取、傳輸速度及易用性的提高,人工智能分析技術將越來越成為紡織技術人員解決各領域相關問題的有利武器。此外,人工智能的廣泛應用對我國紡織工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級、技術創(chuàng)新能力、產(chǎn)品研發(fā)制造的智能化程度和增強我國紡織品的國際競爭力都具有重要的現(xiàn)實意義