纤维成份含量的双摄像头显微镜测试装置及测试方法与流程

本发明属于纤维材料及其制品测量仪器领域，特别是一种纤维成份含量的双摄像头显微镜测试装置及测试方法。适用于纺织厂对纤维制品质量控制以及纤维制品质量监督执法机构对市场上纺织品服装纤维成份含量检查管理。

背景技术：

纺织品和服装面料可能由多种纤维成份组成，各种纤维的含量直接影响到纺织品的服用性能，随着人民生活水平的提高，羊绒类高品质纤维及其混合原料纺织制品应用日益广泛，混合原料纺织品中羊绒含量多少直接影响到纺织制品的服用性能和价格，而市场上销售的纺织品标明的纤维成份含量的真实性，需要通过科学方法进行检验监督，利用显微镜法来观察纤维试样纵向表面形态或横截面形态特征，判别计数各类纤维和测量纤维直径或截面积，是计算分析纤维成份含量的重要方法。

在显微镜纤维成份含量测试方法中，近年来发展采用图像法代替传统的通过显微镜目镜观看试样的目光检验，将摄像头安装在垂直的显微镜筒上方，试样放在显微镜载物台上经物镜放大，聚焦成像于摄像头中的感光单元阵列上，采用图像处理技术将图像呈示于计算机显示器屏幕上，移动纤维试样逐根识别和测量纤维尺寸，可进行纤维成份含量的计算机自动分析。

显微镜图像法测试纤维成份含量目前遇到的主要困难是，采用彩色摄像头时观察浅色和彩色纤维形态结构细节比较清晰，但对深色纤维试样则看不清楚，无法辨别深色纤维类别；采用黑白摄像头时可以看清深色纤维形态结构，但浅色和彩色纤维成像清晰度差，影响检测结果质量。因此，测试纤维成份含量过程中遇到不同类型试样要频繁更换摄像头。不仅如此，如果遇到在同一面料试样成份中既有彩色和浅色纤维又有深色纤维，则任何一种摄像头都无能为力，无法满足测试要求。

另外，有的检测机构为了避免频繁更换摄像头的麻烦，就只采用彩色摄像头检测。而在检验纺织品中深色纤维时，就必须预先进行化学试剂退色处理才能看清纤维表面形态的繁琐步骤。但是通过上述处理后，不可避免地产生纤维尺寸变化所带来的测量误差，且检测成本也未见降低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种纤维成份含量的双摄像头显微镜测试装置及测试方法，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，本发明能根据测试对象特点要求，可在显微镜放大图像的同一视野内进行双摄像头输出信号的快速切换，准确有效实现混纺纺织制品所含不同类型纤维形态特征的判别和测量。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：

一种纤维成份含量的双摄像头显微镜测试装置，它包括显微镜和计算机；其特征在于：该显微镜具有光源、聚光器、载物台、准焦螺旋、物镜、目镜同焦旋钮和一对目镜镜筒，该双目镜镜筒上分别连接彩色摄像头、黑白摄像头，该彩色摄像头、黑白摄像头分别通过第一数据线、第二数据线连接计算机；该计算机的存储器内存有两摄像头快速切换和纤维成份含量分析模块。

所述的纤维成份含量的双摄像头显微镜测试装置，其特征在于：该彩色摄像头、黑白摄像头分别连接在一摄像头转接器的上端，摄像头转接器的下端则插入到对应目镜镜筒中。

所述的纤维成份含量的双摄像头显微镜测试装置，其特征在于：该目镜镜筒上具有用于固定所插入摄像头转接器的摄像头定位螺丝。

所述的纤维成份含量的双摄像头显微镜测试装置，其特征在于：该计算机连接显示器。

一种纤维成份含量的测试方法，其特征在于：它采用如上所述的双摄像头显微镜测试装置进行测试；具体步骤包括：

A打开双摄像头显微镜测试装置和计算机的电源；

B将待测试样置于载物台上，光源发出的光线通过聚光器到达载物台上的试样，经物镜放大成像于摄像头的感光单元阵列上，转动显微镜准焦螺旋使图像聚焦清晰；

Ｃ试样同时在彩色摄像头和黑白摄像头成像，通过第一数据线和第二数据线把两个摄像头的输出信号同时输入到计算机内，经检测人员选择，由计算软件控制选择其中一个摄像头输出信号的接通，将试样纵向或横截面放大了的图像清晰地展现在显示器屏幕上；

Ｄ根据测试试样特点要求，检测人员通过某项输入操作，进行两摄像头输出信号的快速切换，采用彩色摄像头输出信号时观察浅色和彩色纤维形态结构，采用黑白摄像头输出信号时观察深色纤维形态结构，根据纤维的结构形态特征识别屏幕上被测试纤维试样的类别，将不同类别的纤维进行区分。

所述的纤维成份含量的测试方法，其特征在于：该测试方法还包括：

移动载物台上放置的试样，逐根识别测量纤维的直径或截面积，通过安装在计算机内纤维成份含量分析模块，自动计算纤维的直径、截面积和各组份纤维的重量百分比含量。

所述的纤维成份含量的测试方法，其特征在于：该测试方法还包括：

为保证彩色摄像头和黑白摄像头在同一视野下成像聚焦一致，通过目镜同焦旋钮进行调节；少许转动安装在摄像头转接器的彩色摄像头和黑白摄像头，使两摄像头试样图像方位一致，然后旋紧目镜镜筒上摄像头定位螺丝使摄像头固定不动；通过以上调节可以达到两摄像头切换时同一视野纤维试样图像的同焦性和方位一致性。

与现有技术相比本发明的优点如下：

1、在测试装置结构上采用双目立体显微镜，在其倾斜方向的两个目镜位置处，去除目镜后通过摄像头转接器分别安装彩色摄像头和黑白摄像头，两个摄像头的输出信号同时接至计算机的输入选择接口，由计算软件控制选择其中任一摄像头输出信号的接通，在操作使用中根据测试需要，可通过通过计算机鼠标点击或按下键盘某一特定键，进行两摄像头信号的快速切换。

2、由于用彩色摄像头时观察浅色和彩色纤维形态结构细节比较清晰，而用黑白摄像头时可以看清深色纤维形态结构，采用单一摄像头不可能满足不同类别纺织品纤维含量的测试要求。本发明采用双摄像头显微镜能完善地进行各种类别纤维成份组成的纺织品服装纤维成份含量分析。

3、在双目立体显微镜倾斜方向的两个目镜位置放置彩色摄像头和黑白摄像头，经过调整可达到纤维试样图像放大倍数和视野大小一致，切换摄像头信号后试样成像具有良好的同焦性和方位一致性，可方便地进行同一视野内纤维试样图像转换识别和成份含量分析。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A部位的局部分解图。

图3（a）为本发明实施例1采用彩色摄像头时的纤维试样图像。

图3（b）为本发明实施例1采用黑白摄像头时的纤维试样图像。

图4（a）为本发明实施例2采用彩色摄像头时的纤维试样图像。

图4（b）为本发明实施例2采用黑白摄像头时的纤维试样图像。

具体实施方式

请参阅图1、2，它是本发明公开了一种纤维成份含量的双摄像头显微镜测试装置。如图所示：它包括显微镜和计算机15。该显微镜具有光源1、聚光器2、载物台3、准焦螺旋4、物镜6、目镜同焦旋钮7和一对目镜镜筒8，该双目镜镜筒8上分别连接彩色摄像头11、黑白摄像头12，该彩色摄像头11、黑白摄像头12分别通过第一数据线13、第二数据线14连接计算机15；该计算机15的存储器内存有两摄像头快速切换和纤维成份含量分析模块。

本发明中，该彩色摄像头11、黑白摄像头12分别连接在一摄像头转接器9的上端，摄像头转接器9的下端则插入到对应目镜镜筒8中。

本发明中，该目镜镜筒8上具有用于固定所插入摄像头转接器9的摄像头定位螺丝10。

本发明中，该计算机15连接显示器16。

本发明还公开了一种纤维成份含量的测试方法，它采用如上所述的双摄像头显微镜测试装置进行测试；具体步骤包括：

A打开双摄像头显微镜测试装置和计算机15的电源；

B将待测试样5置于载物台3上，光源1发出的光线通过聚光器2到达载物台3上的试样5，经物镜6放大成像于摄像头的感光单元阵列上，转动显微镜准焦螺旋4使图像聚焦清晰；

Ｃ试样5同时在彩色摄像头11和黑白摄像头12成像，通过第一数据线13和第二数据线14把两个摄像头的输出信号同时输入到计算机15内，经检测人员选择，由计算软件控制选择其中一个摄像头输出信号的接通，将试样5纵向或横截面放大了的图像清晰地展现在显示器16屏幕上；

Ｄ根据测试试样特点要求，检测人员通过某项输入操作，进行两摄像头输出信号的快速切换，采用彩色摄像头输出信号时观察浅色和彩色纤维形态结构，采用黑白摄像头输出信号时观察深色纤维形态结构，根据纤维的结构形态特征识别屏幕上被测试纤维试样5的类别，将不同类别的纤维进行区分。

本发明中，该测试方法还包括：

移动载物台3上放置的试样，逐根识别测量纤维的直径或截面积，通过安装在计算机15内纤维成份含量分析模块，自动计算纤维的直径、截面积和各组份纤维的重量百分比含量。

本发明中，该测试方法还包括：

为保证彩色摄像头11和黑白摄像头12在同一视野下成像聚焦一致，通过目镜同焦旋钮7进行调节；少许转动安装在摄像头转接器9的彩色摄像头11和黑白摄像头12，使两摄像头试样图像方位一致，然后旋紧目镜镜筒8上摄像头定位螺丝10使摄像头固定不动；通过以上调节可以达到两摄像头切换时同一视野纤维试样图像的同焦性和方位一致性。

本发明双摄像头显微镜装置观察纤维形态结构的实际效果举例，如图3和图4所示，图中共展示两组测试结果实施例。图3（a）和图4（a）为采用彩色摄像头时的纤维试样图像，图中深色纤维形态结构根本无法看清不能辨认；图3（b）和图4（b）为采用黑白摄像头时的纤维试样图像，图中深色纤维M的形态结构较清晰，但彩色纤维成像质量效果较差。本发明采用双摄像头快速切换方法，成功地解决了目前检验纺织品中深色纤维必须预先进行化学试剂退色处理才能看清纤维表面形态的繁琐步骤，避免退色化学处理时产生纤维尺寸变化所带来的测量误差。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。