纺织学报 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (05): 91-98.doi: 10.13475/j.fzxb.20250703801
摘要:
针对传统手排法测量羊绒纤维长度存在效率低、主观性强等问题,提出了一种基于改进U-Net和全局优化算法的自动测量方法。该方法设计了包含方向性卷积、空间注意力、非局部特征模块和形态学操作层的改进U-Net架构,用于修复阈值分割过程中产生的纤维断裂;其次构建了基于EfficientNet-B0编码器的UNet++模型,通过混合损失函数解决交叉区域检测中的类别不平衡问题;提出了两阶段全局优化路径追踪算法,通过方向相似度计算、历史经验评分和必要性系数分析,实现复杂交叉场景下的单根纤维准确追踪;最后采用基于模拟退火的匹配优化算法获得完整的纤维长度分布。结果表明:改进U-Net的纤维断裂修复召回率达到98.67%,准确率和召回率的调和平均数(F1)为91.29%;交叉检测模型的交并比(IoU值)为71.74%,召回率为85.42%;测量结果与手排法相比,平均绝对误差为0.67 mm,平均相对误差为1.78%,5组测试样品中有3组的相对误差低于2%。
中图分类号:
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