南京纤维检测，粉末涂料硬度检测

根据AFIS附带的应用手册（2001版），AFIS首先将棉条用刺辊打散，然后用气流吸入一个通道，在通道里，棉纤维是单根状态。在气流的作用下，进入图2所示的一个专用的检测环境中。检测环境主要有两个部分，一个用于检测对象的识别，包括单纤维、棉结、碎片、灰粒，暂称为模块A；另外一个是散射模块，检测棉纤维的成熟度、细度，暂称为模块B。手册中表述“AFIS的光学传感器能够生成单纤维的阴影图像和散射图像（原话是hadow image and scatter image），这种技术能够测量纤维截面的周长和截面积……通过一种算法，根据纤维的形状和结构（原话是shape and form），即可测算出纤维的细度”。

图2 检测环境原理图

基于这么少的信息来推测AFIS的检测原理的确很困难。既然它能测量到截面积，根据前面公式H=ρ0S可得到细度；结合得到的截面的周长，轻松算出成熟度。问题是截面积和截面周长如何测出？

显然阴影图像多只能测出纤维的宽度，而绝不能测出纤维的截面积和截面周长，看来只能从散射图像来解读分析。

光散射一般可以用来测量散射对象的尺度，比如红外散射测量雨滴大小；也可测量生物组织中某类物体的含量。一维散射图像通常是特征谱，二维散射图像是特征散斑。

文献[25]使用了前向散射方法测棉纤维的细度，该试验的光源是氦氖激光，波长为 λ=632 nm。通过对多种试样、多散射角的测量，得到多个特征图谱。其试验结论是，在10˚~50˚的散射角范围，散射特征图谱与棉纤维的细度、成熟度有很好的对应关系。小散射角度对应的是纤维截面积，大散射角度对应的是棉纤维的成熟度。不过对于细度很小、成熟度很高的测试样 品，散射图谱特征不显著，意即散射方法失效。

假定AFIS的散射图像测量原理与上述一致，根据图 2，透镜二产生的前向散射光输入到“散射模块”，透镜二前端的传感器，应该生成阴影原图像，可以识别被测对象究竟是不是单根的棉纤维。这是对AFIS检测原理的一个大致探讨性说明，这种猜测是说得通的。