本發(fā)明涉及紡織品清洗，尤其涉及基于ai的紡織品清洗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、紡織品清洗技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ｗ⒂谘邪l(fā)和改進清洗紡織品的方法和系統(tǒng)，確保衣物和其他織物在使用過程中保持清潔和耐用，包括不同的清洗機械、化學(xué)劑和程序的設(shè)計與應(yīng)用，以去除污漬、細(xì)菌和其他雜質(zhì)，同時保護紡織品的質(zhì)地和顏色，涉及水洗、干洗及使用各種生物或非生物洗滌劑的技術(shù)，還包括使用特殊設(shè)備如超聲波或蒸汽清洗機。紡織品清洗技術(shù)的進步不僅提高了清洗效率，也有助于環(huán)保，比如通過減少所需水量和化學(xué)品的使用，以及優(yōu)化能源消耗。

2、其中，紡織品清洗系統(tǒng)指的是用于實施清洗技術(shù)的具體設(shè)備和程序的集合，可以是工業(yè)規(guī)模的大型機械，也可以是適用于家庭或商業(yè)環(huán)境的較小設(shè)備。紡織品清洗系統(tǒng)的用途包括但不限于清洗衣物、床上用品、窗簾和其他家居紡織品，通過高效和經(jīng)濟的方式維持紡織品的衛(wèi)生和美觀，適用于洗衣房、酒店、醫(yī)療機構(gòu)等多種場所，旨在提高清洗質(zhì)量，縮短清洗周期，并減少操作過程中的能耗和資源浪費。

3、現(xiàn)有紡織品清洗技術(shù)往往采用統(tǒng)一的清洗流程，忽視了污漬和紡織品材質(zhì)的多樣性，導(dǎo)致無法為不同類型的污漬或材質(zhì)提供最佳的清洗解決方案。這種通用處理方式在某些情況下可能導(dǎo)致洗滌效果不理想或纖維材料損傷，尤其是對于油漬和蛋白質(zhì)污漬的處理上。傳統(tǒng)方法中的“一刀切”策略不僅可能影響紡織品的潔凈度和保護程度，還可能導(dǎo)致化學(xué)劑的過度使用，增加了經(jīng)濟成本和環(huán)境負(fù)擔(dān)。此外，現(xiàn)有技術(shù)中的機械和程序設(shè)定通常缺乏靈活性，不能根據(jù)實際洗滌需求調(diào)整參數(shù)，增加了資源消耗，并限制了系統(tǒng)在更廣泛應(yīng)用中的效率和可擴展性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的基于ai的紡織品清洗系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：基于ai的紡織品清洗系統(tǒng)包括：

3、污漬識別模塊收集紡織品表面圖像，捕捉圖像細(xì)節(jié)，進行色彩和紋理深度分析，識別污漬種類，匹配已知污漬數(shù)據(jù)庫，確定污漬成分，生成污漬種類數(shù)據(jù)；

4、紡織品材質(zhì)分析模塊根據(jù)所述污漬種類數(shù)據(jù)，進行紡織品纖維特性掃描，執(zhí)行纖維響應(yīng)測試，根據(jù)測試結(jié)果與歷史材質(zhì)信息比對，確定紡織品材質(zhì)的化學(xué)和物理響應(yīng)特征，得到材質(zhì)敏感性分析結(jié)果；

5、洗滌劑調(diào)配模塊利用所述材質(zhì)敏感性分析結(jié)果，進行洗滌劑與紡織品相互作用模擬分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇洗滌劑，并動態(tài)調(diào)整洗滌劑配比，建立洗滌劑配比方案；

6、紡織品清洗優(yōu)化模塊根據(jù)所述洗滌劑配比方案，調(diào)整清洗機的水溫、水量和旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)調(diào)整結(jié)果實時監(jiān)控洗滌效果與紡織品反應(yīng)，優(yōu)化清洗參數(shù)，獲取紡織品最終清洗結(jié)果。

7、作為本發(fā)明的進一步方案，所述污漬種類數(shù)據(jù)的獲取步驟為：

8、采集紡織品表面圖像，捕捉每個圖像的細(xì)節(jié)，計算圖像的色彩和紋理指數(shù)，公式為，

9、

10、其中，c代表色彩指數(shù)，t代表紋理指數(shù)，ci代表第i個像素點的色彩值，tj為紋理指標(biāo)，為紋理指標(biāo)的平均值，αi是第i個像素點的色彩加權(quán)系數(shù)，βi是第i個紋理指標(biāo)的加權(quán)系數(shù)，max(c)是像素色彩值的最大值，是紋理方差的平方，n代表像素點總數(shù)，m代表紋理指標(biāo)的總數(shù)，生成圖像色彩和紋理數(shù)據(jù)；

11、根據(jù)所述圖像色彩和紋理數(shù)據(jù)，進行特征分析，應(yīng)用深度學(xué)習(xí)模型計算特征向量，使用公式，

12、f＝w·x+b

13、其中，f代表綜合特征值，w是權(quán)重矩陣，x是從圖像色彩和紋理數(shù)據(jù)構(gòu)成的特征矩陣，b是偏置項，生成特征分析結(jié)果；

14、使用所述特征分析結(jié)果，對照已知污漬數(shù)據(jù)庫進行匹配，計算匹配得分，

15、

16、其中，s是匹配得分，sk是每種污漬特征的匹配得分，γk是污漬種類k的權(quán)重系數(shù)，max(s)是匹配得分的最大值，k表示污漬種類總數(shù)，生成初步污漬種類；

17、根據(jù)所述初步污漬種類，確定污漬成分，應(yīng)用概率模型公式，

18、

19、其中，p表示在給定匹配得分的情況下，污漬屬于目標(biāo)種類的調(diào)整后概率，p(m∣s)是給定匹配得分下污漬成分的條件概率，p(s)是匹配得分的概率，p(m)是任意污漬成分的先驗概率，生成污漬種類數(shù)據(jù)。

20、作為本發(fā)明的進一步方案，所述纖維響應(yīng)測試的執(zhí)行步驟為：

21、結(jié)合所述污漬種類數(shù)據(jù)定位紡織品上目標(biāo)污漬區(qū)域，采集目標(biāo)污漬區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)i，使用圖像處理公式，

22、

23、其中，di表示第i像素的歸一化重要性系數(shù)，基于像素的亮度或顏色重要性確定，n是總像素數(shù)，μ是調(diào)整像素影響的平滑參數(shù)，用于調(diào)整低強度像素的權(quán)重，生成圖像特征數(shù)據(jù)id；

24、根據(jù)所述圖像特征數(shù)據(jù)進行纖維特性掃描，應(yīng)用光譜分析技術(shù)測定纖維光譜，

25、

26、其中，y是波長總數(shù)，λj是波長系數(shù)，θj是波長與基準(zhǔn)的角度偏差，σ是響應(yīng)強度的敏感性參數(shù)，用于平衡低強度信號，生成纖維光譜數(shù)據(jù)fs；

27、根據(jù)所述纖維光譜數(shù)據(jù)進行纖維響應(yīng)測試，計算響應(yīng)系數(shù)，使用公式，

28、

29、其中，l代表響應(yīng)級別總數(shù)，z是歸一化系數(shù)，νl是響應(yīng)級別的權(quán)重，φl是響應(yīng)級別的角度調(diào)整，生成纖維響應(yīng)結(jié)果rf。

30、作為本發(fā)明的進一步方案，所述材質(zhì)敏感性分析結(jié)果的獲取步驟為：

31、將所述纖維響應(yīng)結(jié)果與數(shù)據(jù)庫中存儲的歷史材質(zhì)信息進行比對，使用相似度計算公式，

32、

33、其中，βn是每個測試的加權(quán)系數(shù)，反映差異響應(yīng)結(jié)果的重要性，q表示響應(yīng)結(jié)果的總數(shù)，rn是當(dāng)前測試的響應(yīng)值，rhn是歷史數(shù)據(jù)的響應(yīng)值，max(r)是響應(yīng)值的最大可能值，得到相似度結(jié)果d；

34、根據(jù)所述相似度結(jié)果，分析材質(zhì)的化學(xué)和物理響應(yīng)特征，計算敏感性指標(biāo)，

35、

36、其中，γo是每個測試項的重要性系數(shù)，h是測試項總數(shù)，是對應(yīng)的相似度平方，生成化學(xué)和物理響應(yīng)特征a；

37、根據(jù)所述化學(xué)和物理響應(yīng)特征，進行紡織品材質(zhì)敏感性分析，利用公式，

38、

39、計算材質(zhì)敏感性e，表示材質(zhì)對環(huán)境變化的反應(yīng)程度，得到材質(zhì)敏感性分析結(jié)果。

40、作為本發(fā)明的進一步方案，所述洗滌劑與紡織品相互作用的模擬分析步驟為：

41、使用所述材質(zhì)敏感性分析結(jié)果，計算相互作用初步指標(biāo)，采用公式，

42、

43、其中，ei代表單個材質(zhì)的敏感性指數(shù)，ci為材質(zhì)特性強化系數(shù)，描述材質(zhì)反應(yīng)的強度，表示衰減因子，用于調(diào)整差異紡織品材質(zhì)的影響，規(guī)避位置效應(yīng)，n是材質(zhì)類型的總數(shù)，生成相互作用初步數(shù)據(jù)ms；

44、根據(jù)所述相互作用數(shù)據(jù)，計算洗滌效果指標(biāo)，采用公式，

45、

46、其中，θj是權(quán)重因子，反映洗滌效果的重要性，msj從ms中獲得的單項數(shù)據(jù)，計算出洗滌效果指標(biāo)re；

47、利用所述洗滌效果指標(biāo)進行參數(shù)優(yōu)化，采用公式，

48、

49、其中，βk是優(yōu)化參數(shù)，用于調(diào)整差異洗滌成分的影響，rek是從re中得到的效果指數(shù)，輸出優(yōu)化后的參數(shù)結(jié)果po。

50、作為本發(fā)明的進一步方案，所述洗滌劑配比方案的獲取步驟為：

51、根據(jù)所述優(yōu)化后的參數(shù)結(jié)果po，選擇洗滌劑類型，采用公式，

52、

53、其中，st表示選擇值，αk是選擇系數(shù)，反映洗滌劑成分的優(yōu)先級，pok是從po中得到的每個參數(shù)值，得到洗滌劑選擇結(jié)果；

54、根據(jù)所述洗滌劑選擇結(jié)果，計算配比方案，采用公式，

55、

56、其中，γl是成分調(diào)整系數(shù)，stl是根據(jù)選擇值st得到的洗滌劑種類的參數(shù)，m表示洗滌劑的成分?jǐn)?shù)量，輸出動態(tài)配比結(jié)果ad；

57、使用所述動態(tài)配比結(jié)果計算最終洗滌劑配比，應(yīng)用公式，

58、

59、其中，fp表示最終洗滌劑配比，δq是最終配比系數(shù)，adq是從ad中獲得的動態(tài)配比結(jié)果，得到洗滌劑配比方案。

60、作為本發(fā)明的進一步方案，所述清洗機的水溫、水量和旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)整步驟為：

61、分析所述洗滌劑配比方案，確定理想水溫，采用公式，

62、

63、其中，hi是紡織品對溫度的敏感系數(shù)，pi是洗滌劑成分的溫度影響指數(shù)，n是成分?jǐn)?shù)量，得到理想水溫lt；

64、根據(jù)所述理想水溫，調(diào)整水量v和旋轉(zhuǎn)速度xs，使用調(diào)整公式，

65、v＝β·lt0.8

66、xs＝γ·lt0.6

67、其中，β和γ是調(diào)整系數(shù)，用于確保水量和旋轉(zhuǎn)速度與水溫匹配，生成調(diào)整后的水量v和旋轉(zhuǎn)速度xs；

68、綜合所述調(diào)整后的水量和旋轉(zhuǎn)速度設(shè)置，應(yīng)用公式，

69、

70、其中，cf是清洗機設(shè)置參數(shù)，確保洗滌效率最大化，完成水量和速度的最優(yōu)配比，得到清洗機最終參數(shù)配置。

71、作為本發(fā)明的進一步方案，所述紡織品最終清洗結(jié)果的獲取步驟為：

72、根據(jù)所述清洗機最終參數(shù)配置，監(jiān)控實時洗滌效果，采用公式，

73、

74、其中，mr表示實際檢測值，λ是監(jiān)控敏感度參數(shù)，控制曲線的斜率，μ是基準(zhǔn)參數(shù)，調(diào)整曲線的中點位置，得到實時監(jiān)控結(jié)果；

75、根據(jù)所述實時監(jiān)控結(jié)果，評估紡織品的反應(yīng)和洗滌效果，進行參數(shù)優(yōu)化，采用優(yōu)化公式，

76、

77、其中，δ，∈和κ是優(yōu)化因子，分別調(diào)整線性放大、逆反應(yīng)影響和平移參數(shù)，得到優(yōu)化后的清洗參數(shù)op；

78、根據(jù)所述優(yōu)化后的清洗參數(shù)，確定紡織品的清洗結(jié)果，使用公式，

79、fr＝max(op,θr)

80、其中，fr是洗滌效果的最優(yōu)值，θr是預(yù)設(shè)清洗結(jié)果閾值，獲取紡織品最終清洗結(jié)果。

81、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

82、本發(fā)明中，通過精確識別和分析污漬類型及成分，系統(tǒng)能夠調(diào)整洗滌劑配比以適應(yīng)特定污漬，優(yōu)化洗滌效果和紡織品保護，精細(xì)調(diào)控減少了化學(xué)劑的過量使用，顯著提高了洗滌效率，同時對紡織品材質(zhì)的細(xì)致分析使系統(tǒng)能夠根據(jù)纖維的具體特性調(diào)整清洗參數(shù)，如水溫和旋轉(zhuǎn)速度，減少能源和水資源的浪費，通過動態(tài)調(diào)整清洗參數(shù)，系統(tǒng)保證了對紡織品的溫和處理，延長其使用壽命并保持其質(zhì)地和顏色，從而提高了清洗過程的環(huán)境友好性和經(jīng)濟效益。