一、工作簡況

1．任務來源和起草單位

根據國標委下達的《紡織品纖維定量分析顯微鏡智能識別法》的制定計劃（計劃編

號為：20213113-T-608），由全國紡織品標準化技術委員會歸口，全國紡織品標準化技術委

員會基礎標準分會執行，由中紡標（深圳）檢測有限公司、內蒙古鄂爾多斯資源股份有限公

司、紡織工業標準化研究所等負責起草。

2、目的和意義

紡織品在生產和銷售過程中，首要考慮的是織物中的纖維類別和成分比例。纖維含量的

檢測標準大多數采用GB/T2910系列標準、FZ/T01101、FZ/T30003、GB/T40905.1及

GB/T16988等標準進行定量分析，日常批量檢測時，有時需要使用大量強酸、強堿或有機試

劑等有害化學品，長期接觸這些化學試劑，會強烈刺激呼吸道黏膜和腐蝕皮膚，稍有不慎極

易反生燒傷、中毒事故，對實驗人員的身體產生極大危害；有時采用人工鏡數的測試方法，

但是人工操作效率低、主觀性強、誤判率較高。

本標準采用光學顯微鏡法，具備一鍵式測量，能實現試樣圖像的無損、快速采集。顯

微鏡智能識別意味著精細、可度量、可重復，確保每一批樣品都具有同樣水平的高質量測試，

并將誤差降到最低。將帶動紡織檢測升級，實現從手動到自動、從低產量到高產量的轉變，

將紡織檢測引入了更加安全的工作環境，減少事故的發生和人為因素差錯的出現。現對目前

市場上存在的設備進行了相關的比對測試。顯微鏡智能識別法能為檢測機構帶來可持續的流

程，可減少酸、堿的使用量，降低消耗，減少有害廢液、廢氣等的排放，減少環境污染和人

員主觀因素，提高纖維含量的準確率和效率。

3、主要工作過程

（1）2021年9-11月，成立起草小組，收集和分析相關資料和采購樣品；

（2）2021年12月-2022年3月，擬定試驗方案，開始進行驗證試驗形成標準草案；

（3）2022年4月-2023年6月，根據驗證試驗情況，完成標準編制說明，召開起草組討論

會，對標準內容進一步完善；

（4）2023年7月，根據討論意見修改形成征求意見稿發標委會秘書處廣泛征求意見。

二、標準編制原則

1.按照GB/T1.1《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》的要求編寫本標準。

2.在制定過程中進行了大量驗證試驗，以確保本標準的科學性，保證與相關標準的協調一

致。

3.廣泛取樣，標準各項指標的確定涵蓋了市場上多數類別的相關產品。

三、主要技術內容的確定

1.范圍

顯微鏡智能識別法是基于纖維縱向形態特征差異，通過人工智能視覺技術深度學習后，

迭代、優化模型，使得設備能夠智能識別纖維類別和測量直徑，從而可直接進行纖維定量分

析。纖維縱向形態特征有明顯區分的纖維，目前均是人工判斷類別和手動操作設備測量直徑；

根據人工機器視覺應用場景，此類纖維的識別分類和直徑測量可通過人工智能視覺技術進行

深度學習，通過人工智能視覺技術和配套硬件設備，從而實現智能識別和自動測量直徑；由

于視覺技術學習、迭代、優化模型需要較長時間，本方法特挑選了行業中最具代表性的兩大

類產品作為本方法的驗證實例驗證方法的可行性和可靠性，即是毛絨產品和棉亞麻產品。

2．設備參數

對市面現有儀器進行調研后，發現各家儀器參數存在差異；跟相關AI公司溝通后，了

解設備參數對纖維識別和自動測量的影響，特對關鍵因素作以下相關要求：

a)光學數碼顯微鏡放大倍數由被測纖維縱向形態特征區分度的高低來決定，如棉麻類

可以用低倍數的光學數碼顯微鏡，如300倍即可；綿羊毛和山羊絨的縱向形態特征非常相似，

則需要更高倍數的光學數碼顯微鏡，以便觀察更細致的特征差異，故規定了數碼光學顯微鏡

至少為300倍（或更大倍數均可）；

b)根據相關人工鏡數操作，待測纖維制片后，測量線路呈“弓”字形走位，智能設備

模擬人工操作，并能進行智能分析，要保證纖維測試總根數在1500根以上，且路徑采圖覆

蓋率應≥70%；

c)根據智能設備分析纖維成像圖片的需要，系統成像及采圖的分辨率優于1um/像素；

3.模型建立步驟

3.1為了進一步獲取圖像、提取纖維以及獲得模型的全程方法，需要進行步驟分解（可參考

圖1所示）。

圖1模型建立流程圖

a)獲取纖維標準樣品數據集；

b)利用人工智能AI分析法自動從樣本圖像中提取出每個纖維圖像，自動標注確定纖維類

別；

c)將纖維圖像數據集進行圖像預處理以及數據增強；

d)將纖維圖像和對應標注組成的數據集劃分為訓練集和驗證集兩部分；

e)構建AI模型，進行纖維種類自動分類模型的訓練；

f)將訓練后的分類模型，基于驗證集進行模型評估和誤差分析；

g)若未達到模型評價指標，則繼續從多方面進行優化，迭代更新模型；

h)若已達到模型評價指標，則實施模型部署與應用。

需要注意的是，這里提到的步驟b-f由于實施方法并不唯一。只要所采用的提取方法和分類

模型在標準數據集上達到規定的指標要求，即可應用到基于顯微鏡智能識別的紡織品纖維定

量分析方法中。因此，提出的纖維圖像提取方法和纖維分類模型獲取方法，僅作為紡織品纖

維定量分析時的參考實施方法。

3.2模型的評估驗收

評估模型在驗證集上的性能效果，可采用的評價指標包括但不限于：準確率（Accuracy）、

查全率（Recall）、查準率（Precision）等進行數理統計，進行綜合比對，對模型進行迭代

更新，從而提高模型泛化能力，從而選取性能表現最優的模型。

為保證構建的模型有效且模型分類能力滿足需求，模型評價指標應至少達到如下表1

期望值：

表1模型評價指標要求

AccuracyPrecisionRecall

指標

（準確率）（查準率）（查全率）

需求值≥93%≥96.15%≥96%

需要注意的是：需求值跟模型應用的場景和迭代優化模型有關，估此值僅為參考值。

在二分類問題中，樣本包括：正樣本，負樣本。當分類器預測結束，可以通過繪制出混

淆矩陣（confusion_matrix），其中分類結果分為如下幾種：

表2混淆矩陣

預測值

混淆矩陣（confusion_matrix）

正(纖維1)負(纖維2)

正(纖維1)TPFN

真實值

負(纖維2)FPTN

準確率accuracy=(TP+TN)/(TP+TN+FP+FN),

查準率precision=TP/(TP+FP),

查全率recall=TP/(TP+FN)

4.直徑驗證試驗

4.1試驗樣品的取樣和制備

試驗樣品的取樣和制備按照GB/T40905.1規定執行。

4.2直徑測量

山羊絨、綿羊毛纖維直徑的測量計算參照GB/T40905.1規定執行；棉、亞麻纖維直徑

的測量計算參照FZ/T30003規定執行。

4.3是否調濕對纖維直徑測量的影響

采用智能纖維分析儀測量調濕4h山羊絨、綿羊毛、棉、亞麻和未經調濕（常溫下）的

紡織品纖維直徑數據見表3。

表3未經調濕（常溫下）和調濕4h纖維直徑測量數據

纖維種類測量根數（根）直徑（um）絕對值差（um）

未經調濕綿羊毛106118.04

0.39

調濕4h綿羊毛70618.43

未經調濕山羊絨104717.58

0.16

調濕4h山羊絨58317.74

未經調濕棉55214.86

0.01

調濕4h棉55414.87

未經調濕亞麻76616.74

0.33

調濕4h亞麻69417.07

以上數據證明，溫濕度對纖維直徑測量結果有影響，因此，試樣應在GB/T6529規定

的標準大氣中調濕至少4小時。

4.4采用細度標準樣品的校準

采用GSB02-2769-2011山羊絨細度標準樣品和INTERWOOLLABS標準毛條進行直徑測量

驗證，其測量結果在規定偏差內，具體情況見表4。

表4細度標樣儀器校準結果

標樣類型標準值（um）實測值（um）評價

山羊絨細度標樣14.23±0.3414.04合格

山羊絨細度標樣15.93±0.4415.86合格

綿羊毛細度標樣17.64±0.3017.73合格

綿羊毛細度標樣18.86±0.3518.72合格

5毛絨驗證試驗

5.1不同顏色山羊絨纖維純樣的驗證數據

采用毛絨智能纖維分析儀測試收集不同顏色的純山羊絨纖維數據如表5。

表5不同顏色純山羊絨纖維檢測結果

序號樣品形態標準含量%顏色人工檢測AI一次結果%AI二次結果%

結果%

1纖維100白絨97.297.996.1

2纖維100青絨97.395.494.6

3纖維100紫絨97.495.996.0

4纖維100淺藍色97.595.296.2

5纖維100淺粉色97.396.597.1

6纖維100淺黃色97.496.594.2

7纖維100駝色97.095.496.8

8纖維100紅色97.696.294.1

9纖維100藍色97.396.195.0

10纖維100紫紅色97.694.895.7

11纖維100墨綠色97.295.795.1

12纖維100藏藍色97.196.894.7

總平均值%95.7

標準偏差0.99

統計量FF=0.79臨界值F（0.05）=2.71

F<F（0.05）在0.05顯著性水平時，以上樣品是均勻的，方法是穩定的。

5.2不同顏色純綿羊毛纖維的驗證數據

采用毛絨智能纖維分析儀測試收集不同顏色的純綿羊毛纖維數據如表6。

表6不同顏色純綿羊毛纖維檢測結果

序號樣品形態標準含量%顏色人工檢測AI一次結果%AI二次結果%

結果%

1纖維100白色10096.498.0

2纖維100藍色10095.096.4

3毛條100黃色10096.698.9

4纖維100淺藍色10099.299.1

5纖維100淺粉色10099.397.8

6纖維100淺黃色10098.799.5

7纖維100駝色10098.497.5

8纖維100紅色10097.898.7

9纖維100藍色10095.897.6

10纖維100紫紅色10095.298.1

11纖維100墨綠色10095.394.8

12纖維100藏藍色10095.296.7

總評均值%97.3

標準偏差1.91

統計量FF=2.71臨界值F（0.05）=3.06

F<F（0.05）在0.05顯著性水平時，以上樣品是均勻的，方法是穩定的。

5.3不同顏色純山羊絨紗線及織物的驗證數據

采用毛絨智能纖維分析儀測試收集不同顏色的純山羊絨紗線及織物數據如表7。

表7不同顏色純山羊絨紗線及織物檢測結果

序號樣品形態標準含量%顏色人工檢測AI一次結果%AI二次結果%

結果%

1紗線100白絨10096.898.9

2紗線100青絨10097.498.7

3紗線100紫絨10095.897.1

4紗線100淺色10095.897.5

5紗線100中色10096.895.2

6紗線100深色10094.895.3

7針織物100淺色10098.397.6

8針織物100中色10095.197.2

9針織物100深色10095.296.7

10機織物100淺色10098.897.2

11機織物100中色10097.295.1

12機織物100深色10094.997.2

總評均值%96.7

標準偏差1.45

統計量FF=1.63臨界值F（0.05）=2.71

F<F（0.05）在0.05顯著性水平時，以上樣品是均勻的，方法是穩定的。

5.4不同顏色純綿羊毛紗線及織物的驗證數據

采用毛絨智能纖維分析儀測試收集不同顏色的純綿羊毛紗線及織物數據如表8。

表8不同顏色純綿羊毛紗線及織物檢測結果

序號樣品形態標準含量%顏色人工檢測AI一次結果%AI二次結果%

結果%

1紗線100白色10095.796.5

2紗線100漂白色10096.598.9

3紗線100淺色10097.295.8

4紗線100中色10098.296.7

5紗線100深色10096.298.8

6針織物100淺色10096.297.4

7針織物100中色10098.395.4

8針織物100深色10097.896.1

9機織物100淺色10095.596.7

10機織物100中色10098.896.7

11機織物100深色10098.697.8

總評均值%97.1

標準偏差1.29

統計量F

F=0.58臨界值F（0.05）=2.85

F<F（0.05）在0.05顯著性水平時，以上樣品是均勻的，方法是穩定的。

5.5不同混紡比例山羊絨和綿羊毛樣品的驗證數據

采用毛絨智能纖維分析儀測試收集的不同試樣形式、不同顏色、不同混紡比例山羊絨綿

羊毛樣品數據如表9。

表9不同混紡比例山羊絨綿羊毛樣品檢測結果

序樣品標準混紡含量%顏色人工檢測結果%AI一次結果%AI二次結果%

號形態

1纖維10%羊絨90%羊毛白色8.5%羊絨91.5%羊毛7.5%羊絨92.5%羊毛8.3%羊絨91.7%羊毛

2纖維30%羊絨70%羊毛淺色27.8%羊絨72.2%羊毛34.2%羊絨65.8%羊毛29.5%羊絨70.5%羊毛

3纖維50%羊絨50%羊毛中色48.5%羊絨51.5%羊毛45.2%羊絨54.8%羊毛46.4%羊絨53.6%羊毛

4纖維70%羊絨30%羊毛深色68.2%羊絨31.8%羊毛66.2%羊絨33.8%羊毛65.8%羊絨34.2%羊毛

5纖維90%羊絨10%羊毛淺色89.4%羊絨11.6%羊毛88.2%羊絨11.8%羊毛87.6%羊絨12.4%羊毛

6紗線20%羊絨80%羊毛淺色19.7%羊絨80.3%羊毛21.7%羊絨78.3%羊毛23.8%羊絨76.2%羊毛

7紗線30%羊絨70%羊毛中色28.4%羊絨71.6%羊毛26.8%羊絨73.2%羊毛27.2%羊絨72.8%羊毛

8紗線50%羊絨50%羊毛深色51.2%羊絨48.8%羊毛46.0%羊絨54.0%羊毛45.8%羊絨54.2%羊毛

9紗線70%羊絨30%羊毛淺色71.8%羊絨28.2%羊毛67.2%羊絨32.8%羊毛65.9%羊絨34.1%羊毛

10紗線90%羊絨10%羊毛中色90.5%羊絨9.5%羊毛88.2%羊絨11.8%羊毛87.6%羊絨12.4%羊毛

11針織物10%羊絨90%羊毛中色8.9%羊絨91.1%羊毛7.8%羊絨92.2%羊毛8.0%羊絨92.0%羊毛

12針織物30%羊絨70%羊毛深色26.8%羊絨73.2%羊毛29.2%羊絨70.8%羊毛26.2%羊絨73.8%羊毛

13針織物50%羊絨50%羊毛淺色48.7%羊絨51.3%羊毛46.7%羊絨53.3%羊毛45.9%羊絨54.1%羊毛

14針織物70%羊絨30%羊毛中色67.3%羊絨32.7%羊毛66.8%羊絨73.2%羊毛67.5%羊絨72.5%羊毛

15針織物90%羊絨10%羊毛深色89.7%羊絨10.3%羊毛85.8%羊絨14.2%羊毛86.8%羊絨13.2%羊毛

16機織物10%羊絨90%羊毛深色8.7%羊絨91.3%羊毛7.2%羊絨92.8%羊毛7.8%羊絨92.2%羊毛

17機織物30%羊絨70%羊毛中色30.5%羊絨69.5%羊毛32.0%羊絨68.0%羊毛30.7%羊絨69.3%羊毛

18機織物50%羊絨50%羊毛深色51.7%羊絨48.3%羊毛51.8%羊絨48.2%羊毛49.7%羊絨50.3%羊毛

19機織物70%羊絨30%羊毛深色67.9%羊絨32.1%羊毛66.4%羊絨33.6%羊毛65.4%羊絨34.6%羊毛

20機織物90%羊絨10%羊毛深色87.2%羊絨12.8%羊毛86.1%羊絨13.9%羊毛85.4%羊絨14.6%羊毛

平均偏差%1.5，最大3.22.9；最大4.82.8；最大4.6

從表5-表9結果驗證，對于山羊絨含量從低到高，不同的試樣形式、不同顏色、不同

的混紡比例，均得出均勻穩定的檢測結果，且偏差均在5%之內。說明該方法是可行的、穩

定的。

6棉/亞麻纖維含量驗證

6.1純棉驗證數據

采用棉麻智能纖維分析儀測試收集不同顏色紗線及織物純棉數據如表10。

表10不同顏色及織物純棉檢測結果

序號樣品形標準顏色人工AI一次結果%AI二次結果%最大偏差絕

檢測對值%

態含量%結果%

1紗線100白色10098.999.11.2

2紗線100黑色10099.098.61.4

3針織100黃色10098.299.11.9

4針織100紅色10098.699.21.6

5針織100藍色10099.398.61.4

6針織100灰色10098.298.90.7

7針織100白色10099.599.40.1

8針織100黑色10098.699.00.4

9機織100黃色10098.999.11.2

10機織100紅色10099.098.70.3

11機織100藍色10098.599.20.7

12機織100灰色10098.698.10.5

測試數據結果最大絕對偏差在2%以內，滿足測試需求，說明測試方法穩定、可靠。

6.2純亞麻驗證數據

采用棉麻智能纖維分析儀測試收集不同顏色紗線及織物純亞麻數據如表11。

表11不同顏色及織物純亞麻檢測結果

序號樣品形標準顏色人工檢AI一次結果%AI二次結果%最大偏差絕

測結對值%

態含量%果%

1紗線100白色10099.298.60.6

2紗線100黑色10099.498.80.6

3針織100黃色10099.298.50.7

4針織100紅色10098.699.71.1

5針織100藍色10098.298.80.6

6針織100灰色10098.698.10.5

7機織100白色10099.399.30

8機織100黑色10098.798.10.6

9機織100黃色10098.699.20.6

10機織100藍色10098.098.90.9

11機織100黑色10099.198.60.5

12機織100灰色10099.098.50.5

測試數據結果最大絕對偏差在2%以內，滿足測試需求，測試方法穩定、可靠。

6.3不同混紡比例棉亞麻樣品的驗證數據

采用棉麻智能纖維分析儀測試收集不同試樣形式、不同顏色、不同混紡比例棉亞麻樣品

數據如表12。

表12不同混紡比例棉亞麻樣品檢測結果

序樣品顏色人員檢測結果%AI檢測結果%最大偏差絕對值%

號形態

1白色48.2%棉51.8%亞麻0.6

纖維48.8%棉51.2%亞麻

2白色45.0%棉55.0%亞麻45.7%棉54.3%亞麻0.7

紗線

3白色47.1%棉52.9%亞麻46.5%棉53.5%亞麻0.6

紗線

4黑色51.1%棉48.9%亞麻50.4%棉49.6%亞麻0.7

紗線

5黑色42.6%棉57.4%亞麻2.4

針織45.0%棉55.0%亞麻

6中色70.9%棉29.1%亞麻0.9

針織70.0%棉30.0%亞麻

7紅色86.0%棉14.0%亞麻84.2%棉15.8%亞麻1.8

針織

8黑色80.0%棉20%亞麻77.7%棉22.3%亞麻2.3

針織

9灰色40.5%棉59.5%亞麻38.6%棉61.4%亞麻1.9

機織

10黑色45.0%棉55.0%亞麻43.6%棉56.4%亞麻1.4

機織

11中色75.0%棉25.0%亞麻74.0%棉26.0%亞麻1.0

機織

12卡其84.1%棉15.9%亞麻82.5%棉17.5%亞麻1.6

機織

測試數據結果最大絕對偏差在3%以內，滿足測試需求，測試方法穩定、可靠。

從表10-表12結果驗證，對于不同的試樣形式、不同顏色、不同的混紡比例，均得出

均勻穩定的檢測結果，且偏差均在3%之內。說明該方法是可行的、穩定的。

7重復性驗證

7.1測試不同混紡比例山羊絨綿羊毛樣品及純紡樣品的驗證數據

采用毛絨智能纖維分析儀測試不同混紡比例山羊絨綿羊毛樣品及純紡樣品數據如表

13。

表13不同混紡比例山羊絨綿羊毛樣品及純紡樣品檢測結果

序測試次樣品形標準含量顏色AI測試羊絨最大偏差%標準偏差%

結果

號數態%

196.1

1297.9

396.1

496.5

596.4

紗線

6100%淺色96.52.30.89

山羊絨

798.4

897.3

998.4

1097.9

1198.4

1297.7

131.1

231.1

329.8

428.9

529.9

30%

630.3

2針織物羊絨中色2.80.79

730.3

70%

831.2

羊毛

930.7

1031.7

1130.3

1229.3

119.5

219.5

319.6

419.2

517.1%羊17.0

36絨82.9%深色19.32.60.91

機織物

羊毛

719.5

819.5

919.6

1019.2

1117.0

1219.3

11.0

4

21.0

31.4

40.9

50.6

100%中色0.80.20

6針織物0.8

羊毛

70.8

81.0

91.0

100.9

110.6

120.8

139.4

239.4

5340.8

441.2

40.3%羊

542.5

原絨

絨59.7%白色3.11.11

642.3

羊毛

739.9

840.0

940.6

1041.2

1142.2

1242.3

由表12結果驗證，對于不同混紡比例山羊絨綿羊毛樣品及純紡樣品，毛絨智能纖維分

析儀測試數據結果最大絕對偏差在3.1%以內，最大標準偏差1.11%，滿足測試需求，測試方

法重復性滿足要求。

7.2測試不同混紡比例棉亞麻樣品及純紡樣品的驗證數據

采用棉麻智能纖維分析儀測試不同混紡比例棉亞麻樣品及純紡樣品數據如表14。

表14不同混紡比例棉亞麻樣品及純紡樣品檢測結果

序測試次樣品形態標準含顏色AI測試亞麻最大偏差%標準偏差%

結果%

號數量

11.71

21.82

32.20

42.61

51.05

紗線

16100%淺色2.531.90.72

7棉0.81

80.82

92.51

102.20

110.71

120.98

131.06

2

231.48

332.07

3.00.83

432.60

530.99

70%中色

6針織物31.92

7棉30%30.84

8亞麻31.43

932.89

1029.89

1131.68

1232.68

173.77

3272.18

373.33

473.97

573.15

28.4%深色

6針織物72.80

7棉71.88

871.6%72.03

9亞麻73.272.40.75

1071.59

1172.32

1273.39

197.95

4

298.44

398.62

498.91

599.21

100%中色

6針織物99.501.60.40

7亞麻99.14

898.91

999.12

1099.14

1199.18