一种快速检测喷涂耐磨浸渍纸表面a-氧化铝的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及材料检测技术领域，具体涉及一种喷涂耐磨浸渍纸表面a_氧化铝数 量和分布状况的检测方法。
【背景技术】
[0002] 复合强化地板最重要的指标之一是地板表面耐磨性，产生这种耐磨性是由于复合 强化地板表面覆盖了一层耐磨材料一一a_氧化铝。传统复合强化地板的结构是，最上层覆 盖的是纸内含有a_氧化铝的耐磨纸，次层是带有木纹图案的装饰纸，中间是一块高密度纤 维板，最下层是平衡纸。现在，为了降低成本和提高地板表面图案的清晰度，省去了耐磨纸， 而是直接将a-氧化铝颗粒喷涂在装饰浸渍纸表面。
[0003] 由此材料生产的复合强化地板的耐磨性与喷涂浸渍纸表面上附着a_氧化铝的多 寡（通常以单位面积的纸上附着的a_氧化铝质量反映）和分布状况有直接的关系，所以 a_氧化铝在喷涂浸渍纸中的含量是耐磨浸渍纸的重要指标。在生产实践中，及时、准确地测 定喷涂浸渍纸表面a-氧化铝的含量，对于控制产品质量具重要意义。
[0004] 传统检测喷涂浸渍纸或耐磨纸中a-氧化铝的方法是灼烧法，即取一定面积的耐 磨纸，在马弗炉中高温灼烧至恒重，测量其残余的灰分值来代表单位面积a-氧化铝的质 量。这种方法缺点是：首先、需要在高温条件下检测，测试过程复杂；其次、测试时间长，不 适用于在生产线上实时检测；最后、检测出的数据仅表示单位面积浸渍纸中含氧化铝颗粒 的质量，无法反映氧化铝颗粒在纸面上分布情况，而分布是否均匀，直接关系到地板的耐磨 性。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术的缺陷，提供一种操作方便、适合生产线实时检测、可快速检 测喷涂耐磨浸渍纸表面a-氧化铝数量和分布状况的方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种快速检测喷涂耐磨浸渍纸 表面a_氧化铝的方法，其特征在于：按以下步骤进行，
[0007] 第一步、取样染色：取预定面积的待检测喷涂耐磨浸渍纸样放入有机染色剂中染 色；
[0008] 第二步、将染色后的喷涂耐磨浸渍纸干燥后，用扫描仪对染色的纸样扫描，在与扫 描仪连接的计算机中形成图像；
[0009] 第三步、图像处理：运用Photoshop图片处理软件，先将图像对比度调整到使得 a_氧化铝颗粒凸显出来，再锐化使得氧化铝颗粒的边缘清晰；
[0010] 第四步、图像解析：通过图像处理软件对扫描获得的图像进行边缘抽取，在获得 a_氧化铝颗粒边缘的基础上，获得每个a-氧化铝颗粒的直径和氧化铝在纸面的分布状态； [0011] 第五步、根据所获得每个a-氧化铝颗粒的直径计算出其球体的体积，进而计算出 其质量，然后将单位面积浸渍纸上覆盖的所有a-氧化铝的质量加和，即得单位面积浸渍纸 表面覆盖的a-氧化铝质量。
[0012] 具体的图像处理和计算方法：喷涂用的a_氧化铝颗粒是通过球磨机粉碎获得的， 颗粒的外形近似为球形，且喷涂于浸渍纸表面的a-氧化铝球体是以单层状态覆盖于纸上； 利用霍夫变换原理检测出每个球体的半径，然后计算出氧化铝颗粒的体积，使用体积和密 度相乘，计算出每个氧化铝颗粒的质量；具体步骤如下：
[0013] 第一步，在进行检测之前，首先对图像进行预处理，使得检测更加容易和快捷，具 体为，首先，把真彩色图像转换为灰度图像和进行直方图均衡化；然后，去除噪声，进行中值 滤波，根据情况进行1一2次滤波处理；利用边缘算子对图像进行边缘提取并进行二值运 算，然后利用数学形态学方法对图像进行填充和平滑；最后，提取图像骨架，作为检测的对 象；
[0014] 第二步，记录每个图像像素相应的坐标位置；
[0015] 第三步，采用圆的标准方程式（Xci-a)2+(y Q-b)2=r2,其中：（a，b)是圆心，r是圆的 半径；把X-Y平面上的圆转换到a-b-r参数空间，则图像空间中过任意一点的圆对应于参数 空间中的一个三维锥面，图像空间中同一圆上的点对应于参数空间中的所有三维锥面必然 交于一点，这样通过检测这一点可以得到圆的参数，即可求得相应的圆；
[0016] 第四步，首先根据经验知识确定半径的范围（rmin, rmax)，并初始化变量和Hough数 组；然后b取遍整个y值计算出相应的a并且提取有效的a值，从而确定有效的b值；根据 有效的a，b确定Hough数组的索引值；再根据索引值，通过计算累积来构造层数为 的Hough数组，找出数值最大的一层，即相对应的就是所检测圆的半径；求得的半径对应的 层的所有a，b，其平均值即为所求的圆心（a。，b。）。
[0017] 进一步地，通过染色的方式，将喷涂耐磨浸渍纸中a-氧化铝颗粒与纸中的胶粘剂 和纸纤维的折光率区分开来，即将待检测的浸渍纸样品浸入染色液中浸泡30秒后取出，然 后放入干燥箱中干燥30秒；所采用的染色剂为水溶性有机染色剂，包括但不限于塑料红 B(C 4qH26N2O4)等。
[0018] 进一步地，通过扫描仪扫描的方式，将a-氧化铝颗粒在浸渍纸图像中凸显处理， 扫描仪的扫描分辨率为300dpi以上。
[0019] 喷涂耐磨浸渍纸单位面积氧化铝数量计算公式：
[0020]
[0021] 民:单个氧化铝颗粒半径，111;3.97\106伯-氧化铝密度，8/1113;0.01 :样品纸的面 积，m2〇
[0022] 本发明首先通过染色处理，然后扫描浸渍纸表面，从而获得纸表面氧化铝颗粒的 相关参数，再借助现有的视觉图象处理技术对耐磨纸表面的氧化铝进行数据解析，即可快 速求得浸渍纸表面氧化铝质量，并可观察出其分布状况；且无需在高温条件下进行，测试过 程简捷，适用于在生产线上实时检测，并具有足够的检测精度，因此有助于及时有效的控制 浸渍纸质量，提高生产过程中产品的合格率。
【附图说明】
[0023] 图1为a_氧化铝颗粒在浸渍纸表面分布的侧面示意图；
[0024] 图2为a_氧化铝颗粒在浸渍纸表面分布的表面示意图；
[0025] 图3为求解获得的氧化铝颗粒检测示意图；
[0026] 图4为浸渍纸取样示意图。
[0027] 图中，1为浸渍纸，2为a-氧化铝颗粒，3为裁剪检测区。
【具体实施方式】
[0028] 本实施例中，所述快速检测喷涂耐磨浸渍纸表面a_氧化铝的方法，其特征在于： 按以下步骤进行，
[0029] 第一步、取样染色：在耐磨浸渍纸1的生产线生产过程中，每隔一定时间，要剪裁 一条IOX IOcm大小的裁剪检测区3作为浸渍纸样，参照图4 ;取待检测的浸渍纸样放入染 色剂中染色30秒后取出，然后放入干燥箱中干燥30秒；
[0030] 第二步、扫描图像：待染色后的喷涂耐磨浸渍纸干燥后，用扫描分辨率为300dpi 以上的扫描仪扫描，形成图像；
[0031] 第三步、图像处理：运用Photoshop图片处理软件，先将图像对比度调整到使得 a_氧化铝颗粒凸显出来，再锐化使得氧化铝颗粒的边缘清晰；
[0032] 第四步、图像解析：通过图像处理软件对扫描获得的图像进行边缘抽取，在获得 a_氧化铝颗粒边缘的基础上，获得每个a-氧化铝颗粒2的直径和氧化铝在浸渍纸1上的分 布状态，如图1和图2所示；
[0033] 第五步、根据所获得每个a_氧化铝颗粒的直径计算出其球体的体积，进而计算出 其质量，然后将单位面积浸渍纸上覆盖的所有a_氧化铝的质量加和，即得单位面积浸渍纸 表面覆盖的a-氧化铝质量。
[0034] 喷涂用的a_氧化铝一般是通过球磨机粉碎获得的。这种粉碎方式获得的颗粒近 似为圆球形，颗粒的粒径在150目至400目之间（即38- 106um)。这个粒径范围的颗粒团 聚较少，通过外界提供的剪切力，能较好的在胶水中分散。当含有均匀分散于其中的胶水涂 覆在浸渍纸表面时，氧化铝能均匀并以单层状