专利名称：一种纤维图像测量的系统偏差修正方法
技术领域：
本发明属于摄影测量术领域，涉及一种纤维图像检测的系统偏差修正方法。
背景技术：
在羊毛、羊绒、驼毛等纺织纤维检测中，直径(或称细度)测量，是反映羊毛或羊绒品质的重要指标。目前，羊毛、羊绒及驼毛等纺织纤维的直径测量通常有光学显微投影人工检测法和光学显微计算机图象处理检测法两种技术，即通过光学放大或光学、光电子放大后，在投影屏或计算机显示器上显示纺织纤维的图象，再测量图像上纺织纤维的直径；而随着科学的发展，后一种方法最终将取代前一种方法。
然而，在光学显微计算机图象监测中，由于平面物质和立体物质在物方深度的不一致及立体物质不规则所引起的显示图象的非光滑性，会造成操作人员地调焦偏差，而不同操作人员之间也存在着调焦差别，这使测量存在较大的偏差，且该偏差随着尺寸的增大而增大。
具体对于测量各类纺织纤维的直径来说，羊毛、羊绒及驼毛等品种的尺寸范围各不相同，且各类纤维的横截面也并不是规则的圆形，单根纤维也并不是规则的圆柱形，一般纤维的横截面差异随着纤维直径的增加而愈加显著，这些不同纤维在几何形态方面的不一致，会导致纤维图象边沿的非光滑性，从而导致测量人员之间的调焦偏差。当对已知标准测量值的定标纤维实物样品进行测量时，测量值与标准值之间总是存在偏差，且尺寸不同，偏差、偏差率都不同；而不同的人对同一定标实物进行测量，其结果也会有偏差，使得纤维平均直径的精确测量不是很容易实现，从而制约了光学显微计算机图象处理检测法技术的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何确立一种系统偏差修正方法，以提高纺织纤维图象检测的精度及解决工业在线检测时对小尺寸纤维的直径图象检测精度。
为此，本发明采用以下方法
首先，取n个已知标准测量值Si(i＝1，2，3...，n)的定标纤维实物样品，分别加以测量，得出一系列测量值Xi(i＝1，2，3...n)；
然后，利用上述Si、Xi数值，在标准最小值Smin与标准最大值Smax之间的区间内，建立测量值与标准值之差Y与测量值X之间的修正函数
Y＝a+bX
式中a、b值通过以下方法确定
a＝Y-bX
其中，X为n组测量值的平均值，Y为n组测量值与标准值之差的平均值，即
对于测量值X在标准最小值Smin与0的区间内，即0＜X≤Smin时，则建立测量值与标准值之差Y与测量值X之间的修正函数为
Y＝dX
式中其中Xmin为测量值Xi中的最小值，Ymin为Xmin与相应标准值Smin的差值，即(Ymin＝Smin-Xmin)
针对每个测量人员对应每一种纤维，分别根据以上步骤建立特定的修正函数，并在实际测量时依据对应的特定函数对测量值进行修正。
如一次修正的精度尚不够，则可再将上述n个定标物的测量值Xi代入一次修正函数后得到的一次修正值Xi′作为步骤B中Xi，建立二次修正函数，利用该二次修正函数对实际测量值X进行二次修正；如二次修正的精度尚不足，再将上述n个定标物的一次修正测量值Xi′代入二次修正函数后得到的二次修正值Xi″作为步骤B中Xi，建立三次修正函数，利用该送次修正函数对实际测量值X进行三次修正；如此继续，直至达到所需要的测量精度。
本发明根据实际测量中“大尺寸偏差大、小尺寸偏差小”的特点，用最小二乘法原理建立了科学的测量修正函数，并依据“零尺寸偏差为零”的特点，再建立小尺寸的测量函数，而且针对不同的测量人员及不同种类的纤维分别建立特定的修正函数，有效地弥补了测量人员的调焦误差；而多次修正方法的提出，更进一步地提高了修正值的精度，实践表明，一般二次修正后，即可达到±1％的精度。
具体实施例方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
如某测量人员对8组(即n＝8)已知标准直径的某种羊毛纤维样品进行直径测量，测量结果如表1所示则，测量值平均值X、测量值与标准值之差的平均值Y为
据此，分别计算出a、b、d为
a＝Y-bX＝1.91，
因此，该测量人员对该种羊毛纤维的一次修正函数为
根据上述一次修正函数，对上述的8组测量值分别进行修正，结果如下表所示则，测量值平均值X＇、测量值与标准值之差的平均值Y＇为X＇＝26.25，Y＇＝0.19，据此，分别计算出a、b、d为
a＝0.42，b＝-0.0086，d＝0.02，因此，该测量人员对该种羊毛纤维的二次修正函数为
权利要求
1、一种纤维图像测量的系统偏差修正方法，其特征在于，首先，取n个已知标准测量值Si(i＝1，2，3...，n)的定标纤维实物样品，分别加以测量，得出一系列测量值Xi(＝1，2，3...，n)；
然后，利用上述Si、Xi数值，在标准最小值Smin与标准最大值Smax之间的区间内，建立测量值与标准值之差Y与测量值X之间的修正函数
Y＝a+bX
式中a、b值通过以下方法确定a＝Y-bX其中，X为n组测量值的平均值，Y为n组测量值与标准值之差的平均值，即
在实际测量中，对于在标准最小值Smin与标准最大值Smax之间区间内的测量值，应用该修正函数进行修正。
2、如权利要求1所述的纤维图像测量的系统偏差修正方法，其特征在于，对于测量值X在标准最小值Smin与0的区间内，即0＜X≤Smin时，建立测量值与标准值之差Y与测量值X之间的修正函数为Y＝dX式中其中Xmin为测量值Xi中的最小值，Ymin为Xmin与相应标准值Smin的差值，即
(Ymin＝Smin-Xmin)
在实际测量中，对于测量值X在标准最小值Smin与0区间内的测量值，应用该修正函数进行修正。
3、如权利要求1或2所述的纤维图像测量的系统偏差修正方法，其特征在于，对于每个测量人员对应每一种纤维，分别根据以上步骤建立特定的修正函数，并在实际测量时依据对应的特定函数对测量值进行修正。
4、如权利要求3所述的纤维图像测量的系统偏差修正方法，其特征在于，再将上述n个定标物的测量值Xi代入一次修正函数后得到的一次修正值Xi作为函数建立步骤中的Xi，建立二次修正函数，利用该二次修正函数对实际测量值X进行二次修正。
全文摘要
一种纤维图像测量的系统偏差修正方法,首先,取n个已知标准测量值Si(i=1,2,3…,n)的定标纤维实物样品,分别加以测量,得出一系列测量值Xi(i=1,2,3…,n);然后,利用上述Si、Xi数值,在标准最小值Smin与标准最大值Smax之间的区间内,建立测量值与标准值之差Y与测量值X之间的修正函数:Y=a+bX式中a、b值通过以下方法确定(见上式),其中,X为n组测量值的平均值,Y为n组测量值与标准值之差的平均值,即(见上式),在实际测量中,对于在标准最小值Smin与标准最大值Smax之间区间内的测量值,应用该修正函数进行修正。并针对不同的测量人员及不同种类的纤维分别建立特定的修正函数,有效地弥补了测量人员的调焦误差;而对同一次测量多次应用上述修正方法,还可进一步提高修正值的精度。
文档编号G01B11/08GK1338608SQ01126948
公开日2002年3月6日 申请日期2001年9月28日 优先权日2001年9月28日
发明者李辉, 曾丽珠, 毛磊 申请人:宁波永新光学股份有限公司