紡織品檢測技術的智能化及發展趨勢

文/陳 磊 姚漢強 李偉松 蔣晶晶

紡織品檢測技術是指在一定的環境條件下，通過運用各種儀器設備、測量工具、化學試劑，并結合專業技術人員的主觀判斷，對紡織品產品質量進行鑒定的一系列試驗活動。紡織品檢測最初作為紡織品企業內部質量控制的一種手段，對促進紡織品質量水平的提高發揮著積極作用。隨著社會的發展、科技的進步以及標準化體系的建設，紡織品檢測已經發展成為國民經濟體系中不可或缺的一門學科領域，它對促進我國紡織業的可持續發展，適應社會發展趨勢，提高國民經濟效益，有著很重要的現實意義。

目前，紡織品檢測技術所涉及的主要內容包括：可靠性、準確性、時效性、環保性。通過對國內外相關紡織品檢測技術的研究分析，探究其發展趨勢，從而不斷提升檢測技術水平，縮短與國外檢測水平的差距，甚至彎道超車，實現紡織品檢測技術領先于世界先進水平的跨越式發展。

1 紡織品檢測技術的分類

隨著各種檢測儀器設備的出現，仿人工測試機理、計算機信息技術、機械自動化技術的廣泛應用，以及各種微觀、微量檢測設備的發展，極大地提高了現代紡織品檢測技術的效率和精準度。儀器設備在紡織品檢測領域的作用越來越重要。從紡織品檢測技術的發展歷史來看，紡織品檢測技術主要分為以下幾個類型：

1.1 人工型

紡織品檢測技術最重要的因素之一便是人，人的主觀能動性，必將在檢測檢測中發揮不可替代的作用，早期的紡織品驗貨，就是根據有經驗的專業人員，通過目光、手感等感官經驗手段，對紡織品進行初步檢驗。就目前而言，紡織品檢驗標準中也依然存在著這類檢測手段，比如紡織品檢測中所涉及的起球評級、色牢度評級、色差評級等利用專業技術人員的目光來判定檢驗樣品的質量等級；另外，羽絨羽毛含量檢測、纖維定性檢測、羊絨、羊毛以及其他特種動物毛含量檢測、棉/麻纖維含量檢測、外觀疵點、外觀質量檢測、異味、紡織品尺寸變化方面的檢測、絨毛手排長度、含雜率等項目，都是以專業技術人員的目光、感官經驗、手工操作為主的檢測手段。人工型檢測是最基礎、最經典的檢測手段，也是最值得信賴、最穩定的檢測類型。

1.2 儀器輔助型

目前，大多數紡織品檢測項目都是通過專業檢測技術人員與儀器結合相輔相成，才能實現預期的檢測目的。儀器設備成為紡織品檢測技術不可或缺的載體，我們稱之為儀器輔助型檢測技術手段，這種檢測技術類型，占據主導地位，其特點是人離不開設備，設備也離不開人的輔助。儀器設備是實現檢測的必要工具，而人則需要對檢測做前期的大量的準備工作以及后續結果的匯總、判定以及數據整理等工作。如紡織品檢測中所涉及的斷裂強力、撕破強力、接縫強力、頂破強力、脹破強力、縫子紕裂等強力項目；起毛起球、色牢度、尺寸變化率等物理檢測項目；試驗前，需要技術人員對面料或服裝樣品按照標準要求進行取樣操作，根據需要，還要按照標準要求對試驗過程進行描述，然后對試驗結果進行匯總、取舍，最終得到試驗結果。紡織品檢測中所涉及的化學領域、物理領域都存在類似的情況。

1.3 精密儀器全自動型（智能型）

在某些檢測領域項目中出現了智能化檢測設備，有人稱之為工作站。通過該工作站，可以實現紡織品檢測項目的全自動化。從取樣、制樣，到試驗、出結果，然后到報告數據的傳輸或打印，無須人工操作或人為參與非常少，這種情況下，因人的因素干擾或污染樣品而產生誤差的可能性就大大降低了，極大地提高了檢測效率和檢測結果的穩定性、準確性。另外還有一種智能型檢測設備，可以通過對大量樣品的檢測，不斷豐富和積累試驗數據量，然后根據這些海量的云數據，進行自動分析，總結積累經驗，這種具有自我學習能力的智能檢測設備，可以從開始的人機輔助型，最后轉變為全自動型，而且其檢測能力會隨著檢測量的增加逐步得到提升。

2 紡織品檢測技術的智能化現狀及發展趨勢

一直以來，紡織品檢測技術伴隨著人類科學技術的進步而發展。目前，人工智能領域已經成為人類社會進入智能化的最重要的研究課題。世界各國均在該領域積極拓展布局，以期在國際科技競爭中掌握主動權、話語權。人工智能在紡織品檢測領域中的應用最早出現在20世紀90年代后期，主要集中在纖維增強復合材料性能預測、生產工藝優化和紗線及面料的力學性能預測，服用性能預測（透氣性）；織物表面外觀性能（起毛起球）以及色差評級；也可應用在絡筒、染色、驗布等在線產品質量監控和服裝設計中服裝試穿舒適度評價等。

理論上來說，紡織品檢測中各項產品、參數都可以實現完全的人工智能化，但是由于技術、成本的限制，目前在紡織品檢測領域只有少數相對成熟的應用技術。例如：目前比較成熟和熱門的AI（人工智能）羊絨、羊毛纖維含量分析技術，就是一種革命性的纖維檢測方法，首個將人工智能技術應用于纖維檢測的成熟儀器產品。該智能型檢測設備編有自動化解決方案，用以替代重復性的人工操作，纖維樣品進行自動掃描和分析，樣品的數字信息被安全存儲在云端數據庫中。在云端，利用深度學習算法和先進的圖像識別技術，纖維樣品可以被自動識別、分析和統計，并保證極高的準確率和一致性，最后自動生成檢測報告。另外一項比較成熟的人工智能檢測技術應用是紡織品水萃取液pH值的測定，根據方案設計，該項技術可以實現自動導入待測樣品信息，自動進行線性曲線校準、校正pH值測試電極，自動在試驗三角玻璃瓶上取蓋、加液、封蓋，并且可以隨時通過標準緩沖溶液檢驗pH測試電極讀數是否準確，檢測完畢，可自動實現電極清洗，防止交叉污染。樣品測試完畢后，系統自動導出樣品數據。紡織品檢測技術的智能化研究也正在其他領域開發，例如：羽絨羽毛種類含量鑒別、色差評級、起毛起球評級等方面。

紡織品檢測技術的智能化可以大大提高檢測效率，相對于人工來說，有更好的穩定性、可靠性和準確性。而且隨著計算機處理速度和能力的不斷提升、算法的不斷改進，智能化檢測技術會逐步實現人工檢測技術的取代，讓專業技術人員將更多時間和精力用在標準、方法的研究工作中去。

3 結束語

目前，紡織品檢測技術的智能化還處在起步階段，還存在很多缺點和不足，比如：在圖像識別宏觀樣品時，受織物紋理和組織結構的變化影響較大，而這種變化復雜的樣品量又不是特別大，影響算法的提升和最終結果的判斷。

另外，關于紡織品檢測技術的智能化方面的方法標準還都是空白，相關的法律法規也沒有相關規定，這也阻礙了紡織品檢測技術的智能化發展。紡織品智能化檢測和評價相關標準的制定亟待解決，針對紡織品檢測的智能化技術越來越成熟，應用越來越廣，相信不久的將來，智能化一定會成為檢測行業的最終趨勢。