智能型织物组织快速分析装置的开发与研究

亓林敏，陈春侠

（1.滨州市纺织纤维检验所，山东 滨州 256606；2.盐城工业职业技术学院，江苏 盐城 224000）

1 背景技术

机织物来样分析是非常重要的一项工作，它是面料设计的前期基础工作，数据分析的准确性及高效性直接影响后续工作能否顺利开展及客户的满意程度。当前分析机织物组织结构的方法是:当织物经密和纬密较小时，纱线较粗，组织简单，则可以在分析镜下直接观察经纬交织规律；如果织物密度较大，原料纤度较细，组织复杂，则要用拨拆法来分析织物组织。

当前使用的分析工具（如图1 所示）多且复杂，分析效率低，容易出错。分析是结合使用照布镜、分析针、铅笔和橡皮等工具，用照布镜观察，分析针拆拨纱线，然后用铅笔、橡皮在意匠纸上画出组织结构。该方法效率低、准确率低，所以亟需开发一种利用现代信息技术手段的快速织物分析仪。

图1 现有技术中织物组织分析常用工具

2 智能型织物组织快速分析装置的结构及工作原理

2.1 装置结构

附带语音输入的织物组织分析装置示意图如图2所示。

图2 附带语音输入的织物组织分析装置示意图

图2 中各部件名称如下：1 为装置本体，2 为话筒，3 为放大镜，4 为光源，5 为分析针，6 为金属万向定型软管，7 为胶圈，8 为数据线，9 为USB 接头，10 为镜柄，11 为电池块，12 为固定盘。

这种快速机织物组织分析仪，装置结构包括装置本体1、话筒2、放大镜3、光源4、分析针5 和输出装置，话筒2 连接至装置本体1 顶部，放大镜3 通过连接结构连接至装置本体1 上，光源4 安装于放大镜3 边缘，光源4 的电池块11 安装于连接结构与放大镜3 之间，分析针5 安装于装置本体1 底部，输出装置与话筒2 连接。在此装置中，胶圈7 能沿装置本体1 上下移动至任意位置固定。光源4 采用LED 灯或荧光灯。输出装置包括数据线8 和USB 接头9。装置本体1 顶部设有固定盘12，话筒2 与固定盘12 活动连接。放大镜3设有镜柄10，电池块11 安装于镜柄10 上，金属万向定型软管6 与镜柄10 连接。

机构中连接结构采用金属万向定型软管和胶圈，胶圈套接于装置本体上，金属万向定型软管一端与胶圈连接，另一端与放大镜连接。胶圈能沿装置本体上下移动至任意位置固定。光源采用LED 灯或荧光灯。输出装置包括数据线和USB 接头。分析针采用长度为3～5cm 的不锈钢针，不锈钢针的横截面直径最大为2mm。放大镜采用10～40 倍放大镜。装置本体顶部设有固定盘，话筒与固定盘活动连接。放大镜设有镜柄，电池块安装于镜柄上，金属万向定型软管与镜柄连接。

2.2 工作原理

组织分析采用了语音输入原理，它是自动控制系统中利用语音方式进行人机对话的一种输入装置。语音输入法能让人只通过麦克风语音就能输入文字，将说话转换成文字无需再敲击键盘。借助识别用户的语音来高度辨识转换成文字，适合那些当下不方便打字或者对键盘输入不熟悉的用户使用。现在主流的输入法也提供语音输入功能，只需要下载对应的语音输入的插件即可使用该功能。其特点是使用方便，不需要特殊训练，信息传递速度快，容易理解，操作者可以腾出手和眼来进行其他作业。除此以外，本研究还开发了一种机织物组织图识别软件，软件结合语音输入装置可以顺利完成本工作。该软件可以利用语音输入装置快速输出织物组织图，语音装置测试单元和花型编辑界面，如图3 所示。

图3 机织物组织图识别软件

本系统拥有超强大的后台支持，运行速度快。该软件可以通过语言进行机织物组织图生成，并且进行生产。相比同类型系统，本系统具有更好、更优质的用户体验。简约的操作界面，方便快捷易懂的操作方式，能让各类人群迅速掌握操作流程，并快速投入到工作当中。

3 装置实施过程

本装置在操作时，首先取下附带语音输入的织物组织分析装置，调整放大镜位置及光源，观察布面确定织物的经纬向及正反面，拆经纱留出纬纱纱缨，用分析针向外拨一拨第一根经纱，观察第一经纱与纬纱的交织规律，对着话筒说出第一根经纱的浮沉规律，通过语音量识别将语音内容呈现在电脑，最后整理成一个循环的组织图。

如图4 是一款织物的结构图，第1 根绿色经纱与纬纱的浮沉规律是1 纬1 经3 纬1 经2 纬，以此类推，第2～8 根经纱与纬纱的浮沉规律全部读出，最后在电脑上呈现如下规律。

图4 织物结构图

第1 根1 纬1 经3 纬1 经2 纬

第2 根3 经1 纬3 经1 纬

第3 根1 经3 纬1 经3 纬

第4 根2 经1 纬3 经1 纬1 经

第5 根3 纬1 经3 纬1 经

第6 根1 经1 纬3 经1 纬2 经

第7 根2 纬1 经3 纬1 经1 纬

第8 根1 纬3 经1 纬3 经

通过机织物组织图识别软件输出织物组织图如图5 所示。根据需要还可绘出上机图。对于组织循环较大的组织更能体现其优势效果，一个组织循环中如果有浮沉规律相同的经纱也可直接复制粘贴，大大提高分析效率。

图5 织物组织图

4 装置综合分析

当前也有一些研究者研究开发了一种快速机织物组织分析仪，比现有的技术效率高，准确率高，但是自动化及现代信息技术手段少，不够先进。而本研究研制的这一分析仪利用当前的语音输入原理创新改进了前面的研究成果，该机织物组织分析仪包括装置本体、话筒、放大镜、荧光灯、分析针和输出装置，话筒连接至装置本体顶部，放大镜通过连接杆连接至装置本体上，荧光灯安装于放大镜边缘，荧光灯的电池块安装于连接杆与放大镜之间，分析针安装于装置本体底部，输出装置与话筒连接；具有分析速度快、准确可靠、结构简单和操作方便的特点。该装置具有一定的先进性，投放市场会有广阔的应用前景及较好的经济效益。

5 结语

本装置结合了语音输入的结构特点来完成机织物的分析，能够显著提高检测结果的准确性和可靠程度，并且提高了分析的速度。装置的结构简单，成本低，具有良好的应用前景。本装置的结构设计科学合理，操作方便。