織物多方向折皺回復性測試裝置及方法

2023-07-10 22:31:21

織物多方向折皺回復性測試裝置及方法
【專利摘要】本發明涉及一種織物多方向折皺回復性測試裝置及方法。本發明裝置包括織物多方向起皺裝置以及織物折皺圖像的獲取及處理裝置。本發明方法是用綑紮法使織物產生多方向折皺後，再用掃描儀或數位相機獲取織物折皺圖像，然後用計算機通過圖像處理技術先對獲取的織物折皺圖像進行預處理，包括：彩色圖像灰度化、對比度增強處理和去噪，然後利用小波分析技術對預處理之後的織物折皺圖像進行小波分解，並提取分解後的各層水平細節標準差，垂直細節標準差，和對角細節標準差，並用以上三個方向的總標準差作為評價指標，總標準差大的織物，抗皺能力差。本發明通過圖像處理得到反映織物抗皺性的指標，具有準確方便、可重複性好、省時省力、節省成本等優點。
【專利說明】織物多方向折皺回復性測試裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於紡織服裝性能測試領域，尤其涉及一種織物多方向折皺回復性測試裝置及方法。
【背景技術】
[0002]抗皺性是指織物抵抗外力引起的折皺變形的能力。抗皺性通常是指在外力作用下產生摺痕的回覆程度，又稱為折皺(摺痕)回復性。折皺回復性的好壞直接關係到織物的外觀和平整度，對其進行準確測試和客觀評價非常重要。常見的測試方法有折皺回復角法和擰絞法。前者是將織物摺疊施壓後測定回復角度；後者是將織物上下兩邊旋轉一周壓縮，除壓放置後評價折皺等級。
[0003]這兩種方法都存在一定的問題:織物的折皺具有明顯的各向異性，折皺回復角法只產生單一方向的折皺，而且只用織物經緯兩個方向的折皺回復角來表徵整塊織物的抗皺性，顯然不具有科學性和合理性。擰絞法產生類似服裝洗後擰乾時引起的沿織物斜向的互相平行摺痕，即只反映了織物斜向的折皺性能。很顯然這兩種方法都不能表徵織物各個方向綜合的折皺回復性。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於針對以上織物折皺回復性測試中存在的問題，給出一種可綜合反映織物多方向折皺回復性的測試裝置以及測試方法。
[0005]本發明的上述技術目的是通過以下技術方案實現的:織物多方向折皺回復性測試裝置，包括織物多方向起皺裝置以及織物折皺圖像的獲取及處理裝置。其中織物多方向起皺裝置所需材料有小球和橡皮筋，橡皮筋用來綑紮包裹了小球的織物，即由小球和橡皮筋共同起到對織物施加來自多個不同方向外力的作用，使織物產生發散狀摺痕；織物折皺圖像的獲取裝置為數位相機或掃描儀，織物折皺圖像的處理裝置為計算機。
[0006]用綑紮法使織物產生多方向折皺後，再用掃描儀或數位相機獲取織物折皺圖像，然後用計算機通過圖像處理技術先對獲取的織物折皺圖像進行預處理，包括:彩色圖像灰度化、對比度增強處理和去噪，然後利用小波分析技術對預處理之後的織物折皺圖像進行小波分解，並提取分解後的各層水平細節標準差，垂直細節標準差，和對角細節標準差，並用以上三個方向的總標準差作為評價指標，總標準差大的織物，抗皺能力差。
[0007]本發明的有益效果:針對現有的織物折皺回復性測試方法只能得到織物單一方向的抗皺能力，不能表徵織物多方向綜合的折皺性能，設計一套可測試織物多方向折皺回復性的測試裝置，並通過圖像處理得到反映織物抗皺性的指標，具有準確方便、可重複性好、省時省力、節省成本等優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1織物多方向起皺方法及裝置俯視圖； 圖2織物多方向起皺方法及裝置正面圖；
圖3織物多方向折皺回復性抗皺性測試裝置；
圖4織物折皺圖像的小波分析原理。
【具體實施方式】
[0009]以下通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體說明。
[0010]織物多方向起皺裝置所需材料有小球、綑紮用橡皮筋，比小球直徑稍大的空心管等。織物折皺圖像的獲取裝置為數位相機或掃描儀，織物折皺圖像的處理裝置為計算機，其中本實施例中的小球為直徑1.5釐米的球體。
[0011]本發明的織物抗皺性測試方法包括以下步驟:
(1)將待測織物I熨燙平整後,裁剪成規定尺寸(本實施例中試樣的尺寸為15X15cm);並標上緯向記號2和經向記號3 ；
(2)將裁剪後的待測織物I放在空心鋼管4的上端面，並將小球5放於正方形織物的中心位置，即記號線2和3的交點處，如圖1所示；
(3)向上移動套在空心鋼管4的外壁處(距離上邊緣I釐米處)的橡皮筋6，通過橡皮筋6的移動使織物I均勻包裹住小球2，再用橡皮筋6將包住小球的織物綑紮結實，注意每塊織物的綑紮圈數統一，即由小球和橡皮筋對織物施加來自多個不同方向外力的作用，使織物產生發散狀摺痕使織物產生由中心向四周發散的放射狀摺痕；
(4)綑紮固定時間(本實施例為2分鐘)後，用剪刀將橡皮筋剪斷，並用儘量輕的手勢將織物鋪開；
(5)將折皺織物放入掃描儀7中進行掃描，注意掃描時不要有壓力使織物折皺產生變
形；
(6)對掃描後的折皺圖像輸入計算機8，並進行如下預處理:
第一步，將獲取的圖像裁剪成統一大小，並將彩色圖像轉化為灰度圖像。
[0012]第二步，增強圖像對比度。採用灰度線性變換的方法對圖像的對比度進行動態的增強，可使圖像的灰度範圍動態地加大，圖像的對比度得到有效的擴展，使圖像更清晰，具體步驟為:
①繪製灰度圖像的直方圖，通過直方圖觀察圖像的灰度分布情況，確定需要變換的灰度級區間；
②利用線性變換的方法拉伸圖像的對比度，即改變圖像的灰度分布範圍，突出感興趣的區域，抑制不感興趣的區域，顯示經過線性變換後的圖像。
[0013]③圖像去噪。選用小波包去噪的方法抑制圖像中的噪聲，此種方法既能去除噪聲也能保留圖像的高頻信息。
[0014](7)運用小波分析技術對預處理後的織物折皺圖像進行不同層數的分解，如圖4所示，小波分析的原理是將圖像分解成低頻和高頻部分，其中低頻部分反映了圖像的主要特徵，而高頻部分可以不表示圖像的細節，圖4 (a)表示織物折皺圖像，圖4 (b)表示經過一層小波分解，CA為近似係數，它代表水平和垂直兩個方向的低頻成分，其餘三個子圖像為細節係數，其中cHl為水平細節係數，代表水平方向的高頻成分和垂直方向的低頻成分；cVl為垂直細節係數，代表垂直方向的高頻成分和水平方向的低頻成分；cDl為對角細節係數，代表水平和垂直方向的高頻成分。其中近似係數CA又可以進行2級分解，如圖4 (c)所示，還可以繼續進行3級，4級……的小波分解。
[0015](8)提取各分解層次的水平細節係數標準差、垂直細節係數標準差和對角細節係數標準差，用以上三個方向的總標準差，來表徵織物的折皺程度，小波係數標準差越大，說明織物折皺程度越嚴重。
[0016]用本實施例中的裝置和圖像處理方法，對二十種常見面料(原料包括棉、麻、絲、羊毛、滌綸及其混紡產品)進行織物多方向抗皺性測試，並用小波分析，6為最佳分解層數，此時提取的織物三個方向的細節係數總標準差與利用YG541E型全自動雷射織物折皺彈性儀測得的織物從0° (即經向絲縷方向)每隔10°，到170° (由於180°即0°方向)共18個角度方向的平均折皺回復角相關係數最高，達到0.95。二者的回歸方程為Y=-0.0004X2-0.0845X+139.12，其中Y為織物從O。到170。，每隔10。所測折皺回復角的平均值，X為用本發明中的方法所得織物小波分解層數為6時，折皺圖像三個方向的細節係數總標準差。以上回歸方程可以用來預測織物多方向平均的折皺回復角，而無需進行多次重複測量，省時省力，又提高了工作效率，節省了成本。
[0017]綜上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用來限定本發明的實施範圍。即凡依本發明申請專利範圍的內容所作`的等效變化與修訂，均為本發明的技術範疇。
【權利要求】
1.織物多方向折皺回復性測試裝置，包括織物多方向起皺裝置以及織物折皺圖像的獲取及處理裝置，其特徵在於:織物多方向起皺裝置所需材料有小球和橡皮筋，橡皮筋用來綑紮包裹了小球的織物，即由小球和橡皮筋共同起到對織物施加來自多個不同方向外力的作用，使織物產生發散狀摺痕；織物折皺圖像的獲取裝置為數位相機或掃描儀，織物折皺圖像的處理裝置為計算機。
2.利用上述裝置進行織物多方向折皺回復性測試方法，其特徵在於該方法具體是: (1)將待測織物熨燙平整後，裁剪成規定尺寸；並標上緯向記號和經向記號； (2)將裁剪後的待測織物放在空心鋼管的上端面，並將小球放於正方形織物的中心位置； (3)向上移動套在空心鋼管的外壁處的橡皮筋，通過橡皮筋的移動使織物均勻包裹住小球，再用橡皮筋將包住小球的織物綑紮結實，每塊織物的綑紮圈數統一，即由小球和橡皮筋對織物施加來自多個不同方向外力的作用，使織物產生發散狀摺痕使織物產生由中心向四周發散的放射狀摺痕； (4)綑紮固定時間後，用剪刀將橡皮筋剪斷，並用儘量輕的手勢將織物鋪開； (5)將折皺織物放入掃描儀中進行掃描，掃描時不要有壓力使織物折皺產生變形； (6)對掃描後的折皺圖像輸入計算機，並進行如下預處理: 第一步，將獲取的圖像裁剪成統一大小，並將彩色圖像轉化為灰度圖像； 第二步，增強圖像對比度；採用灰度線性變換的方法對圖像的對比度進行動態的增強，可使圖像的灰度範圍動態地加大，圖像的對比度得到有效的擴展，使圖像更清晰； (7)運用小波分析技術對預處理後的織物折皺圖像進行不同層數的分解； (8)提取各分解層次的水平細節係數標準差、垂直細節係數標準差和對角細節係數標準差，用以上三個方向的總標準差，來表徵織物的折皺程度，小波係數標準差越大，說明織物折皺程度越嚴重。
3.根據權利要2所述的測試方法，其特徵在於:增強圖像對比度具體是: ①繪製灰度圖像的直方圖，通過直方圖觀察圖像的灰度分布情況，確定需要變換的灰度級區間； ②利用線性變換的方法拉伸圖像的對比度，即改變圖像的灰度分布範圍，突出感興趣的區域，抑制不感興趣的區域，顯示經過線性變換後的圖像； ③選用小波包去噪的方法抑制圖像中的噪聲。
【文檔編號】G01N21/84GK103760162SQ201410024076
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】劉成霞 申請人:浙江理工大學