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专利号: 2019100353063
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种异性纤维含量检测系统的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:对异性纤维进行几何特征和理化性质分析,提取10个参数;

10个参数包括:直径、长度、面积、重量、韧性、染色性、吸湿性、耐酸性、耐碱性及组成成分;

步骤2:使用粗糙集属性约简算法,对步骤1中提取10个参数得到约简结果:包括直径、长度、面积、重量、韧性与染色性;

使用的粗糙集属性约简算法包括:遗传算法及Johnson算法;取其计算结果的公共部分作为约简结果;

步骤3:将步骤2中得到的6个约简参数指标区间随机划分,使用极大熵法进行初始区间划分,使用多因素优选法调整边界,得到参数值与异纤含量等级的列联表,最终得到了四个等级的指标区间,建立异纤含量指标体系;

步骤4:使用模糊聚类算法对样本异性纤维含量进行分类,同时通过有效性函数值验证了异纤含量聚类结果的合理性;

异性纤维含量检测系统包括控制模块、剔除模块、光源检测模块及铺放模块;所述光源检测模块包括:透明的棉流通道、CCD及背光板;所述CCD及所述背光板相对应分设在所述棉流通道两侧,所述背光板包括紫外灯管和白色荧光灯管;所述棉流通道上端连接所述剔除模块,所述剔除模块包括喷嘴;所述棉流通道下端连接所述铺放模块,所述铺放模块包括风机;所述CCD及所述喷嘴均分别与所述控制模块连接;所述风机吸入待检测原棉到所述棉流通道内,所述紫外灯管及所述白色荧光灯管照射所述棉流通道内的待检测原棉,所述CCD对待检测原棉中含有异性纤维的图像进行采集,并发送到所述控制模块;所述控制模块控制所述喷嘴开启喷出待检测原棉中所含的异性纤维。

2.根据权利要求1所述的一种异性纤维含量的检测方法,其特征在于:在步骤4中:S1:设定聚类参数:领域的半径ra、rb,参数δ,聚类数c,模糊指数m和最小误差ε,迭代次数T,学习参数a;

使用密度指标公式计算所有异纤含量样本点的密度指标,将密度指标最高的一个作为第一个聚类中心点处的xc1,xc1表示异纤分类指标;

Di表示每个参数指标的密度指数,i,j表示样本个数,xi,xj表示指标样本值;

S2:进一步计算余下的n‑1个数据点的密度指标,找出最高的作为第二个聚类中心点xc2,以此类推,选取前c个作为的初始聚类中心v0;

S3:利用隶属度公式计算隶属度u:

(ω)

d (xi,vj)表示权重指标类内聚类差;

利用聚类中心公式计算聚类中心v:

利用权重公式计算特征权重ω:

q表示样本个数;

S4:判断是否满足终止条件:依据当前u、v和ω,利用如下公式计算目标函数的值,若迭代次数大于T或相邻两次目标函数值差的绝对值小于阈值ε,则输出隶属度u、聚类中心v和特征权重ω;否则,令t=t+1,转步骤S3重新开始计算;

有效性指标函数f,定义如下:

其中 反映类内总变差, 反映类内总

变差; 包含改进的划分系数,反映划分结果是否分明,其值越小,则划分越分明;

S5:根据步骤S4中输出的输出隶属度u、聚类中心v和特征权重ω;利用下述公式计算有效性指标函数值fc,并比较其值大小,判断有效性;