亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：一种织物折皱回复角动态测量和表征方法
技术领域：
本发明涉及一种织物折皱回复角动态测量和表征方法，包括织物的负载、夹持，图像采集和处理方案，折皱回复角测量和表征方法，其属于新型纺织检测领域，具体涉及到圈状织物图像的采集、图像的实时处理、图形绘制等技术。
背景技术：
织物的抗皱性能也称为织物折皱弹性，是其服用性能的一项重要指标，常用折皱回复角对抗皱性能进行表征。折皱回复角的测量方法是测量织物折叠试样的折痕回复角，参考标准为AATCC66-2008，将织物沿着经纱或者纬纱方向进行裁剪，准备成40mmX 15mm的试样，负载500g的重物5min±5s,将试样除去重物,使其自然回弹,5min后测试织物试样的折皱回复角度作为织物的折皱回复角。一般分别测量经纱方向和纬纱方向的折皱回复角，取其均值作为织物折皱回复角最终测量结果。这种织物折皱回复角测量方法只能以一个或者两个角度作为织物回弹性能的评价指标，关注的是织物折皱最终回弹状态，忽略了织物在回弹过程中折皱回复角的变化情况。很多情况下，织物的折皱回复角相同，但回弹过程存在明显差异，简单的根据折皱回复角的差异来判断织物回弹性能不够科学和全面。近年来，随着图像处理技术的发展，其应用范围越来越广泛。在纺织行业中，织物相关的检测有很多依赖于检测人员的视觉进行，如织物结构参数的检测、织物起毛起球等级评定等，图像处理技术的发展，使得上述问题有望通过自动化的方法解决。针对折皱回复角测量过程存在的问题，本发明提出了一种基于图像处理技术的织物折皱回复角动态测量和表征方法。通过数码相机采集织物回弹过程的图像，实时计算每帧图像中织物的回弹角度，得到织物动态折皱回复角，绘制折皱回复角随时间变化曲线，更为全面的表征织物折皱回复性能，本发明提出的织物折皱回复角动态测量和表征方法的流程如图1所示。

发明内容
本发明的目的是提供一种织物折皱回复角动态测量和表征方法，用于全面评价织物折皱回复过程。本发明采用的技术方案如下(I)参考标准为AATCC66-2008，将织物沿着经纱或者纬纱方向进行裁剪，准备成40mmX 15mm的试样，负载500g的重物5min±5s,迅速而平稳地从试样上除去重物,使试样的折叠状态不会打开。用镊子把折叠的试样移动到图像采集试样台，织物试样放置方式如图2所示，试样一翼固定，另一翼悬空，立即开始织物折皱回复角的动态测量，具体的实验装置如图2所示；(2)通过数据连接线和图像采集卡，将织物折皱回复过程图像输送到主机之中；(3)专用的织物折皱回复角测量处理软件，能够读入图像采集卡采集到的织物图像，进行实时显示，同时提供图像数据，以完成折皱回复角的动态测量；(4)利用织物折皱回复角的动态测量结果，绘制织物折皱回复角随时间变化曲线，更为全面的描述织物折皱回弹过程，全面的表征织物折皱回复性能。


图1织物折皱回复角动态测量和表征流程图2织物图中回复角图像采集装置图3织物回弹过程中原样图4图像阈值结果图5图像细化结果图6Hough变换后织物图像图7织物折皱回弹角度随时间变换曲线
具体实施例方式在织物折皱回复角测量之前，首先进行织物试样准备，按照标准AATCC66-2008对织物沿着经纱方向和纬纱方向进行裁剪，试样尺寸为40mmX 15mm。将试样进行折叠，放入到折皱回复角试验机的负载装置中(本例中使用的仪器为SDL-M003)，负荷重物为500g，负荷时间为5min±5s。负荷完成后，将织物试样上重物迅速而平稳的移除，使织物试样的折叠状态不会打开。用镊子把折叠的试样移动到图像采集装置下方，试样一翼固定，另一翼悬空，便于织物自然回弹，立即开始织物折皱回复角的动态测量。采用Visual Basic6.0进行图像处理软件编制，软件中设有相机控制软件，用于打开相机、控制相机曝光度、曝光时间、采集频率、单帧图像大小等。在测量织物折皱回复角之前，打开光源和相机，在软件中开始采集图像，当织物开始回弹，立即进行织物折皱回复角的自动测量，测量时间为5min。本例设置的采集图像大小为640像素X480像素，图像采集频率为60fps。图3是织物折皱回复过程中采集到的一幅织物原样。对图3所示的织物图像进行二值化处理，本例中采用的阈值方法为OTSU自动阈值法，得到的阈值结果如图4所示。对图4所示的图像进行细化处理，得到纱线边缘的骨干，便于进行织物折皱回复角度测量，图像细化结果如图5所示。对图5所示的图像进行Hough变换，进行直线检测，以用于织物回复角度的自动测量。本例在Hough变换时，设置的步进角度为0.1度。图6所示的为Hough变换后检测到的两条直线重绘结果。根据Hough变换过程中检测到的直线夹角，得到折皱回复角度，本例检测结果为121.5。。图像采集频率为60fps，采集时间为5min，得到300个织物折皱回弹角度，利用图像学方法绘制织物折皱回弹角度随时间变换曲线，如图7所示。图7中分别沿着经纱方向、纬纱方向对织物折皱回复角进行动态测试，同时测试织物正面和方向的折皱回复角，从图中可以看出，这四者之间的折皱回复过程都有一定差异，用简单的一个角度难以进行折皱回复表征。
从图7还可以看出，在开始的I分钟内，织物回弹的角度变化很快，可以称为急弹性回复，后面的时间内织物回弹角度变化较慢，可以称为缓弹性回复。织物的最终回弹角度可能一致，但是回弹过程可能存在较大差异的时候，用传统的方法无法进行折皱回复差异表征，用本发明提出的方法可以进行更全面的折皱回复性能表征。本发明提出的方法也为织物折皱回复性能的更全面表征提供一种表征工具，为新标准的提出提供测试方法。
权利要求
1.一种织物折皱回复角动态测量和表征方法，其特征在于利用标准方法对织物试样进行预先负载，利用图像采集设备采集织物回弹过程，按时间计算织物的回弹角度，得到织物动态折皱回复角，绘制折皱回复角随时间变化曲线，全面表征织物回弹性能。
2.根据权利要求1织物标准负载，其特征在于参考标准AATCC66-2008，织物负载重物 500 克，5min±5s。
3.根据权利要求1的织物试样，其特征在于按40mmX15mm尺寸进行织物试样准备。
4.根据权利要求1织物图像采集，其特征在于图像采集系统中配有专用的反射光源， 图像采集设备一般为数码相机，要求相机分辨率在640像素X480像素以上，采集频率在 60fps以上，采集到的图像中织物边界清晰，能够用于折皱回复角的计算。
5.根据权利要求1的动态折皱回复角，其特征在于通过数据通讯接口将数码相机与主机相连，将织物动态图像输入到主机，要求数据通讯接口、数据线、采集卡的通讯速度满足图像的高速输送要求，可采用CamLink、IEEE1394、USB3. O等高速通讯接口。
6.根据权利要求1动态折皱回复角，其特征在于在图像处理软件中，利用图像处理算法计算每一帧图像中织物的折皱回弹角度，得到织物动态折皱回复角。
7.根据权利要求1的织物折皱回复角表征方法，其特征在于获取各时刻织物折皱回复角度，利用图形学方法，绘制折皱回复角随时间的变化曲线，为全面地评价织物折皱回复性能。
全文摘要
织物折皱回复角动态测量和表征方法属于新型纺织检测领域。织物抗皱性能是纺织品服用性能的重要指标，折皱回复角是其评价指标之一。现有的折皱回复角测试方法都是以织物折皱回复的最终角度作为测量结果的，忽略了织物的折皱回复过程，难以准确表征织物回弹性能。本发明提出了一种基于图像分析技术的织物折皱回复角的动态测量和表征方法。首先参考AATCC66-2008对织物进行标准负载，时间5分钟；接着将折叠织物试样移动到图像采集实验台，利用数码相机采集织物动态回弹图像；然后利用图像处理算法实时计算织物折皱回复角；最后结合织物动态折皱回复角，绘制织物折皱回复角随时间变化曲线，更为全面的表征织物折皱回复性能。
文档编号G01B11/26GK102998253SQ201210533149
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者潘如如, 刘基宏, 高卫东, 王蕾, 刘建立 申请人:江南大学