棉花作為一種重要的原材料，在紡織工業(yè)中扮演著(zhù)重要的角色。然而，由于在棉花采摘，收購，加工過(guò)程中管理不善或者技術(shù)問(wèn)題，導致目前我國棉花中混雜異性纖維問(wèn)題突出，棉花中混雜的異性纖維比重雖小，但危害卻很大，這些問(wèn)題給我國的棉紡市場(chǎng)的銷(xiāo)售和出口產(chǎn)生了嚴重的影響，給我國的紡織企業(yè)帶來(lái)了嚴重的損失。
棉花中混雜的異質(zhì)成分會(huì )導致如下問(wèn)題：
1：紡織時(shí)，散落的異性纖維容易使棉紗斷頭，降低生產(chǎn)效率；
2：織布時(shí)，出現大量布面疵點(diǎn)，影響布面質(zhì)量；
3：染色時(shí)，因著(zhù)色率不同，影響外觀(guān)；
這些棉花中混入的異質(zhì)纖維(俗稱(chēng)“三絲”)，主要包括化學(xué)纖維，動(dòng)物纖維和非棉性纖維，比如丙綸絲(俗稱(chēng)“編織袋絲”)，塑料繩，薄膜，頭發(fā)絲，布條等。為了清除異性纖維，國內現有的企業(yè)一般采用兩種方法：人工挑揀和機器視覺(jué)分揀。人工挑選主要靠人力，除了在收購時(shí)把好關(guān)外，還需要在喂花前，人工挑選出棉跺中的挑選出異質(zhì)纖維。這種方法費時(shí)費力，效率和成本都很高，另外由于一些異質(zhì)成分和棉花非常相似，導致分揀效率不佳。機器視覺(jué)大大提高了檢出效率并有效的降低了誤檢率，但是，這些混雜成分中，有一些材料和棉花成分非常相似，且是白色或者無(wú)色的薄膜，因此對于機器視覺(jué)CCD 來(lái)說(shuō)，這些成分的檢出效率就非常差。
高光譜成像技術(shù)作為一項新型技術(shù)，有望解決上述方法中存在的缺陷，大大提高檢測效率并大幅降低企業(yè)成本。本實(shí)驗利用卓立漢光儀器有限公司自行組建的高光譜系統對棉花中的異質(zhì)成分進(jìn)行檢測，這些異質(zhì)成分包括：頭發(fā)，丙綸絲，透明薄膜等。
實(shí)驗器材及樣品：
樣品
GaiaSorter-N25E-SWIR高光譜成像儀系統
實(shí)驗方法：
將混有異質(zhì)成分的棉花放入分選儀暗箱內的樣品臺，溴鎢燈照射，在1000-2500nm范圍內采集，通過(guò)推掃成像獲取樣品的反射高光譜數據。
實(shí)驗結果：
白線(xiàn)：透明薄膜；紅色：編織袋絲；綠色：羽毛；藍色：棉花
以下是各主成分分析結果：
結論：
通過(guò)對數據的分析處理，我們能夠看到在1000-2500nm波段范圍內，對異質(zhì)成分的檢測效果非常好，主要原因是在此波段內，異質(zhì)成分的特征光譜曲線(xiàn)有明顯的不同，因此，用高光譜技術(shù)非常容易分辨。未來(lái)通過(guò)大量實(shí)驗數據進(jìn)一步降低數據維度，選擇合適的算法，配合高速相機，預期在紡織工業(yè)中有廣泛的應用前景。
