专利名称：一种测量仪及其测量方法
技术领域：
本发明涉及一种测量各种样品，如纺织品面积及单位面积重量的方法及仪器，特别 涉及一种测量仪及其测量方法。
背景技术：
各种样品，如纺织品单位面积重量这个参数是衡量纺织品规格是否达标的行业认可 的公认参数。传统的方法是采用能够准确切取100cnf标准样片的圆盘取样器进行取样，这种 圆盘取样器内装有刀片，刀片转动一周，切割下面积为1000cnf的样品，将取得的样品采用 分辨率为O. Olg精度的电子天平测量，即可得到100cnf的标准样片的重量；再换算到单位面 积重量。目前该方法在纺织、造纸、包装、检测和科研等行业广泛被采用。 传统的方法虽然简洁易行，成本低廉，但也存在非常明显的不足
1、 圆盘取样器只能在直径大于ll. 28cm的纺织品样品上取样，如果布料样品本身已经小 于盘面积，则无法测算布料样品的重量；目前纺织品行业一般的样品根本无法达到以上的要 求，这个问题是传统测量仪无法克服的缺点；
2、 圆盘取样器是纯机械操作的，内置刀片切割纺织品样品，切割一个直径11.28cm的圆 片布料下来，如果刀片磨损或者操作不当，都会造成圆片布料毛边，精确度不高，甚至有时 无法将圆片完整切下，使用不方便；
3、 圆盘取样器笨重，机械刀片长时间使用容易磨损或生锈，增加维护成本。

发明内容
本发明的第一个目的是提供一种快速、对各类样品尺寸大小无要求的测量仪。 实现本发明的第一个目的的技术方案是一种测量仪，包括测试终端系统和后台控制系统 :所述测试终端系统包括平台，用于放置待测样品；摄像模块，用于对待测样品成像；所 述后台控制系统包括电源模块，用于控制测试终端系统电能的接收与供给；传输控制模块 ，用于将摄像模块的数据传输给计算机；计算机，用于计算单位面积待测样品重量。
作为改进，所述测试终端系统还包括电子天平，用于测量待测样品重量；所述后台控制 系统的传输控制模块用于将摄像模块和电子天平的数据传输给计算机；计算机用于计算单位面积待测样品重量。
测量仪还包括盒体；所述盒体的一个侧面可开合；所述后台控制系统的传输控制模块包 括传输接口和传输电缆；所述测试终端系统、后台控制系统的电源模块及传输控制模块的传 输接口均设置在盒体内部；所述测试终端系统的摄像模块放置在盒体顶部。
测量仪的所述测试终端系统的摄像模块与测试终端系统的平台的距离可调。测量仪的所 述测试终端系统的平台为透明毛玻璃。
测量仪的所述测试终端系统还包括LED模块；所述LED模块包括位于盒体顶部的照明LED 和位于平台下方的背光LED。测量仪的所述测试终端系统所需电能由计算机提供，通过传输 控制模块的传输电缆由传输接口传输给测试终端系统。
本发明的第二个目的是提供一种快速、对样品尺寸大小无要求的测量仪的测量方法。 实现本发明的第二个目的的技术方案是一种测量仪的测量方法，包括以下步骤
① 由测试终端系统的摄像模块对放置在测试终端系统的平台上的待测样品成像，该成像 信息由传输控制模块传输给计算机；
② 计算机分析得到待测样品图像的有效像素点，计算出待测样品的面积；
作为改进，在测量仪用于测量样品单位面积重量时，所述第①步还包括由测试终端系统 的电子天平测量放置在测试终端系统的平台上的待测样品的重量，该重量信息由传输控制模 块传输给计算机；
还包括第③步计算机根据以下的计算公式，得出单位面积待测样品重量
被测样品的重量(g)
每平方米样品的重量(g/nf)=--------------------------------------- 。
被测样品的面积(nf)
所述待测样品为纺织品样品。
所述第③步中，计算机根据事先测算的单位面积图像所占的像素点计算出被测纺织品样 品的面积。
在进行第①步之前，对测试终端系统的摄像模块与测试终端系统的平台的距离进行校正
所述的对测试终端系统的摄像模块与测试终端系统的平台的距离校正采用2 X 2cm、 4 X 4cm、 8X8cm和10X 10cm等4个规格的标准塑料薄片进行面积测算校正，从而校正整个测量曲本发明具有以下的有益效果(1)本发明的测量仪弥补了已有技术的不足，可以 快速、无损伤地对任意面积大小的各类样品，特别是纺织品样品面积进行测算，对于纺织品 样品大小没有限制，不需要破坏样品，做到无损测试，同时借助先进的计算机技术，可以实 现全自动的纺织品面积测算。此外，除了可以测量样品的单位面积重量外，还可以在计算机 中记录纺织品样品的图像信息，便于对样品管理。
(2)本发明的测量仪还可以包括用于测量样品重量的天平，因而可以实现全自动 的纺织品单位面积重量测算。
(3) 本发明的测量仪将主要模块都放置在一可密闭的盒体内，盒体的一侧面是可以开
合的门，可以放进和取出待测样品，这样的密闭的测试环境一方面使整个测量仪结构紧凑， 另一方面，便于对待测样品成像，并保证成像的质量。
(4) 本发明的测量仪的摄像模块与平台的距离可调，因此可以进行摄像模块的测试面 积校正，并于校正好后固定位置。
(5) 本发明的测量仪的平台为透明毛玻璃，可以透白光，便于对待测样品成像。
(6) 本发明的测量仪的盒体顶部还放置有照明LED，平台下方设置有背光LED，使取放 待测样品方便，同时还为拍摄待测样品提供照明。
(7) 本发明的测量仪的测试终端系统所需电能可以由计算机提供，无需再附加供电设 备，更加方便用户的使用。
(8) 本发明的测量仪的测量方法，可以快速、无损伤地对任意面积大小的各类样品， 尤其是纺织品样品进行测算，实现全自动的纺织品面积及单位面积重量测算，测量方法简单 ，容易操作，而且所受限制少，精确度高，同时可以直接打印测量结果，并制作样品数据库


为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明 作进一步详细的说明，其中
图l为本发明的测量仪的组成框图。
图2为本发明的测量仪的结构示意图。
图3为本发明的测量方法的流程框图。附图中标号为平台l，摄像模块2，电子天平3，电源模块4，传输控制模块5，传输接 口51，传输电缆52，计算机6，盒体7， LED模块8，照明LED81，背光LED，待测样品9。
具体实施例方式
(实施例l，测量仪)
见图1和图2，本实施例的一种测量仪，包括测试终端系统、后台控制系统和盒体7 ，用于测量待测样品9的面积。
测试终端系统包括用于放置待测样品9的平台1，平台l为透明毛玻璃；用于对待测样 品9成像的摄像模块2，摄像模块2为高清晰度摄像装置，不限于摄像头；LED模块8包括用于 为取放待测样品9方便的照明LED81，及拍摄待测样品9用的背光LED82。
后台控制系统包括用于控制测试终端系统电能的接收与供给的电源模块4;用于将摄 像模块2的数据传输给计算机6的传输控制模块5，后台控制系统的传输控制模块5包括传输接 口51和传输电缆52;用于计算单位面积待测样品9重量的计算机6，同时计算机6还为测试终 端系统提供所需电能，该电能通过传输控制模块5的传输电缆52由传输接口51传输给测试终 端系统。
盒体7的一个侧面可开合，形成盒体7的门，便于取放待测样品9;测试终端系统、后台 控制系统的电源模块4及传输控制模块5的传输接口51均设置在盒体7内部；测试终端系统的 摄像模块2放置在盒体7顶部，摄像模块2与测试终端系统的平台1的距离可调；LED照明模块8 放置在盒体7的顶部和平台1的下面；电源模块4及传输接口 51位于盒体7的下部。
(实施例2，测量仪)
本实施例的测量仪用于测量待测样品9的单位面积重量，其与实施例l基本相同，不同之 处在于测试终端系统还包括用于测量待测样品9重量的电子天平3。
后台控制系统的传输控制模块5还将电子天平3的数据传输给计算机6。
(实施例3，测量方法)
见图3，本实施例的一种测量仪的测量方法，采用实施例l中的测量仪，对纺织品样品面 积进行测量，包括以下步骤
①由测试终端系统的摄像模块2对放置在测试终端系统的平台1上的纺织品样品成像，该 成像信息由传输控制模块5传输给计算机6;②计算机6分析得到待测样品9图像的有效像素点，计算出纺织品样品的面积。 (实施例4，测量方法)
见图3，本实施例采用实施例2中的测量仪，对纺织品样品单位面积重量进行测量，包括 以下步骤
① 对测试终端系统的摄像模块2与测试终端系统的平台1的距离进行校正，可以采用2 X 2cm、 4X4cm、 8X8cm和10X 10cm等4个规格的标准塑料薄片进行面积测算校正，从而校正整 个测量曲线，具体地说是对4个标准塑料薄片成像，计算机6计算出对应的测试面积，将这个 测试面积与该薄片的标准面积进行比较，得到面积差异，调整摄像模块2与平台1的距离进行 校正，直至测试面积等于4个薄片的标准面积，之后可以开始对纺织品样品进行面积测量。
打开照明LED81，将纺织品样品放置在平台l上，打开位于平台1底部的背光LED82，向上 投射出白色柔光，由测试终端系统的摄像模块2对固定距离的、放置在测试终端系统的平台l 上的纺织品样品静态成像，由传输控制模块5传输给计算机6;
由测试终端系统的电子天平3测量放置在测试终端系统的平台1上的纺织品样品的重量， 该重量信息由传输控制模块5传输给计算机6;当然，电子天平3在使用前也应当进行测试重 量校正，以保证测试的准确性。
② 计算机6分析得到纺织品样品图像的有效像素点，计算机6根据事先测算的单位面积图 像所占的像素点计算出被测纺织品样品的面积；
③ 计算机6根据以下的计算公式，得出单位面积纺织品样品重量
被测纺织品样品的重量g
每平方米纺织品的重量g/m^--------------------------------------- 。
被测纺织品样品的面积nf
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明 ，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围 之内。
权利要求
1.一种测量仪，其特征在于包括测试终端系统和后台控制系统所述测试终端系统包括平台(1)，用于放置待测样品(9)；摄像模块(2)，用于对待测样品(9)成像；所述后台控制系统包括电源模块(4)，用于控制测试终端系统电能的接收与供给；传输控制模块(5)，用于将摄像模块(2)的数据传输给计算机(6)；计算机(6)，用于计算待测样品(9)的面积。
2.根据权利要求l所述的测量仪，其特征在于所述测试终端系统还 包括电子天平(3)，用于测量待测样品(9)重量；所述后台控制系统的传输控制模块(5 )用于将摄像模块(2)和电子天平(3)的数据传输给计算机(6);计算机(6)用于计算 单位面积待测样品(9)重量。
3.根据权利要求2所述的一种测量仪，其特征在于还包括盒体(7 );所述盒体(7)的一个侧面可开合；所述后台控制系统的传输控制模块(5)包括传输接 口 (51)和传输电缆(52);所述测试终端系统、后台控制系统的电源模块(4)及传输控 制模块(5)的传输接口 (51)均设置在盒体(7)内部；所述测试终端系统的摄像模块(2 )放置在盒体(7)顶部。
4.根据权利要求3所述的一种测量仪，其特征在于所述测试终端系 统的摄像模块(2)与测试终端系统的平台(1)的距离可调；所述测试终端系统的平台(1 )为透明毛玻璃。
5.根据权利要求3所述的一种测量仪，其特征在于所述测试终端系 统还包括LED模块(8);所述LED模块(8)包括位于盒体(7)顶部的照明LED (81)和位于 平台(1)下方的背光LED (82);所述测试终端系统所需电能由计算机(6)提供，通过传 输控制模块(5)的传输电缆(52)由传输接口 (51)传输给测试终端系统。
6. 一种测量仪的测量方法，其特征在于包括以下步骤 ①由测试终端系统的摄像模块(2)对放置在测试终端系统的平台(1)上的待测样品(9)成像，该成像信息由传输控制模块(5)传输给计算机(6);②计算机(6)分析得到待测样品(9)图像的有效像素点，计算出待测样品(9)的面积。
7 根据权利要求6所述的一种测量仪的测量方法，其特征在于 所述第①步还包括由测试终端系统的电子天平(3)测量放置在测试终端系统的平台( 1)上的待测样品(9)的重量，该重量信息由传输控制模块(5)传输给计算机(6);还包括第③步计算机(6)根据以下的计算公式，得出单位面积待测样品(9)重量被测样品的重量(g)每平方米样品的重量(g/nf)=------------------------ 。被测样品的面积(nf)
8 根据权利要求7所述的一种测量仪的测量方法，其特征在于所述 待测样品(9)为纺织品样品。
9 根据权利要求8所述的一种测量仪的测量方法，其特征在于所述 第②步中，计算机(6)根据事先测算的单位面积图像所占的像素点计算出被测纺织品样品 的面积。
10 根据权利要求8所述的一种测量仪的测量方法，其特征在于在 进行第①步之前，对测试终端系统的摄像模块(2)与测试终端系统的平台(1)的距离进行 校正；所述的对测试终端系统的摄像模块(2)与测试终端系统的平台(1)的距离校正采用 2X2cm、 4X4cm、 8X8cm和10X 10cm等4个规格的标准塑料薄片进行面积测算校正，从而校 正整个测量曲线。
全文摘要
本发明公开了一种测量仪及其测量方法，包括测试终端系统和后台控制系统所述测试终端系统包括平台，用于放置待测样品；摄像模块，用于对待测样品成像；所述后台控制系统包括电源模块，用于控制测试终端系统电能的接收与供给；传输控制模块，用于将摄像模块的数据传输给计算机；计算机，用于计算单位面积待测样品的面积。本发明的测量仪可以快速、无损伤地对任意面积大小的各种样品，尤其是纺织品样品进行测算，对于样品大小没有限制，不需要破坏样品，做到无损测试，同时借助先进的计算机技术，可以实现全自动的样品面积及单位面积重量测算。
文档编号G01B11/28GK101655362SQ20091030766
公开日2010年2月24日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者王明远 申请人:常州市开天纺织印染有限公司