專利名稱：一種織物折皺回復角動態(tài)測量和表征方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種織物折皺回復角動態(tài)測量和表征方法，包括織物的負載、夾持，圖像采集和處理方案，折皺回復角測量和表征方法，其屬于新型紡織檢測領域，具體涉及到圈狀織物圖像的采集、圖像的實時處理、圖形繪制等技術。
背景技術：
織物的抗皺性能也稱為織物折皺彈性，是其服用性能的一項重要指標，常用折皺回復角對抗皺性能進行表征。折皺回復角的測量方法是測量織物折疊試樣的折痕回復角，參考標準為AATCC66-2008，將織物沿著經紗或者緯紗方向進行裁剪，準備成40mmX 15mm的試樣，負載500g的重物5min±5s,將試樣除去重物,使其自然回彈,5min后測試織物試樣的折皺回復角度作為織物的折皺回復角。一般分別測量經紗方向和緯紗方向的折皺回復角，取其均值作為織物折皺回復角最終測量結果。這種織物折皺回復角測量方法只能以一個或者兩個角度作為織物回彈性能的評價指標，關注的是織物折皺最終回彈狀態(tài)，忽略了織物在回彈過程中折皺回復角的變化情況。很多情況下，織物的折皺回復角相同，但回彈過程存在明顯差異，簡單的根據折皺回復角的差異來判斷織物回彈性能不夠科學和全面。近年來，隨著圖像處理技術的發(fā)展，其應用范圍越來越廣泛。在紡織行業(yè)中，織物相關的檢測有很多依賴于檢測人員的視覺進行，如織物結構參數的檢測、織物起毛起球等級評定等，圖像處理技術的發(fā)展，使得上述問題有望通過自動化的方法解決。針對折皺回復角測量過程存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于圖像處理技術的織物折皺回復角動態(tài)測量和表征方法。通過數碼相機采集織物回彈過程的圖像，實時計算每幀圖像中織物的回彈角度，得到織物動態(tài)折皺回復角，繪制折皺回復角隨時間變化曲線，更為全面的表征織物折皺回復性能，本發(fā)明提出的織物折皺回復角動態(tài)測量和表征方法的流程如圖1所示。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種織物折皺回復角動態(tài)測量和表征方法，用于全面評價織物折皺回復過程。本發(fā)明采用的技術方案如下(I)參考標準為AATCC66-2008，將織物沿著經紗或者緯紗方向進行裁剪，準備成40mmX 15mm的試樣，負載500g的重物5min±5s,迅速而平穩(wěn)地從試樣上除去重物,使試樣的折疊狀態(tài)不會打開。用鑷子把折疊的試樣移動到圖像采集試樣臺，織物試樣放置方式如圖2所示，試樣一翼固定，另一翼懸空，立即開始織物折皺回復角的動態(tài)測量，具體的實驗裝置如圖2所示；(2)通過數據連接線和圖像采集卡，將織物折皺回復過程圖像輸送到主機之中；(3)專用的織物折皺回復角測量處理軟件，能夠讀入圖像采集卡采集到的織物圖像，進行實時顯示，同時提供圖像數據，以完成折皺回復角的動態(tài)測量；(4)利用織物折皺回復角的動態(tài)測量結果，繪制織物折皺回復角隨時間變化曲線，更為全面的描述織物折皺回彈過程，全面的表征織物折皺回復性能。


圖1織物折皺回復角動態(tài)測量和表征流程圖2織物圖中回復角圖像采集裝置圖3織物回彈過程中原樣圖4圖像閾值結果圖5圖像細化結果圖6Hough變換后織物圖像圖7織物折皺回彈角度隨時間變換曲線
具體實施例方式在織物折皺回復角測量之前，首先進行織物試樣準備，按照標準AATCC66-2008對織物沿著經紗方向和緯紗方向進行裁剪，試樣尺寸為40mmX 15mm。將試樣進行折疊，放入到折皺回復角試驗機的負載裝置中(本例中使用的儀器為SDL-M003)，負荷重物為500g，負荷時間為5min±5s。負荷完成后，將織物試樣上重物迅速而平穩(wěn)的移除，使織物試樣的折疊狀態(tài)不會打開。用鑷子把折疊的試樣移動到圖像采集裝置下方，試樣一翼固定，另一翼懸空，便于織物自然回彈，立即開始織物折皺回復角的動態(tài)測量。采用Visual Basic6.0進行圖像處理軟件編制，軟件中設有相機控制軟件，用于打開相機、控制相機曝光度、曝光時間、采集頻率、單幀圖像大小等。在測量織物折皺回復角之前，打開光源和相機，在軟件中開始采集圖像，當織物開始回彈，立即進行織物折皺回復角的自動測量，測量時間為5min。本例設置的采集圖像大小為640像素X480像素，圖像采集頻率為60fps。圖3是織物折皺回復過程中采集到的一幅織物原樣。對圖3所示的織物圖像進行二值化處理，本例中采用的閾值方法為OTSU自動閾值法，得到的閾值結果如圖4所示。對圖4所示的圖像進行細化處理，得到紗線邊緣的骨干，便于進行織物折皺回復角度測量，圖像細化結果如圖5所示。對圖5所示的圖像進行Hough變換，進行直線檢測，以用于織物回復角度的自動測量。本例在Hough變換時，設置的步進角度為0.1度。圖6所示的為Hough變換后檢測到的兩條直線重繪結果。根據Hough變換過程中檢測到的直線夾角，得到折皺回復角度，本例檢測結果為121.5。。圖像采集頻率為60fps，采集時間為5min，得到300個織物折皺回彈角度，利用圖像學方法繪制織物折皺回彈角度隨時間變換曲線，如圖7所示。圖7中分別沿著經紗方向、緯紗方向對織物折皺回復角進行動態(tài)測試，同時測試織物正面和方向的折皺回復角，從圖中可以看出，這四者之間的折皺回復過程都有一定差異，用簡單的一個角度難以進行折皺回復表征。
從圖7還可以看出，在開始的I分鐘內，織物回彈的角度變化很快，可以稱為急彈性回復，后面的時間內織物回彈角度變化較慢，可以稱為緩彈性回復?？椢锏淖罱K回彈角度可能一致，但是回彈過程可能存在較大差異的時候，用傳統(tǒng)的方法無法進行折皺回復差異表征，用本發(fā)明提出的方法可以進行更全面的折皺回復性能表征。本發(fā)明提出的方法也為織物折皺回復性能的更全面表征提供一種表征工具，為新標準的提出提供測試方法。
權利要求
1.一種織物折皺回復角動態(tài)測量和表征方法，其特征在于利用標準方法對織物試樣進行預先負載，利用圖像采集設備采集織物回彈過程，按時間計算織物的回彈角度，得到織物動態(tài)折皺回復角，繪制折皺回復角隨時間變化曲線，全面表征織物回彈性能。
2.根據權利要求1織物標準負載，其特征在于參考標準AATCC66-2008，織物負載重物 500 克，5min±5s。
3.根據權利要求1的織物試樣，其特征在于按40mmX15mm尺寸進行織物試樣準備。
4.根據權利要求1織物圖像采集，其特征在于圖像采集系統(tǒng)中配有專用的反射光源， 圖像采集設備一般為數碼相機，要求相機分辨率在640像素X480像素以上，采集頻率在 60fps以上，采集到的圖像中織物邊界清晰，能夠用于折皺回復角的計算。
5.根據權利要求1的動態(tài)折皺回復角，其特征在于通過數據通訊接口將數碼相機與主機相連，將織物動態(tài)圖像輸入到主機，要求數據通訊接口、數據線、采集卡的通訊速度滿足圖像的高速輸送要求，可采用CamLink、IEEE1394、USB3. O等高速通訊接口。
6.根據權利要求1動態(tài)折皺回復角，其特征在于在圖像處理軟件中，利用圖像處理算法計算每一幀圖像中織物的折皺回彈角度，得到織物動態(tài)折皺回復角。
7.根據權利要求1的織物折皺回復角表征方法，其特征在于獲取各時刻織物折皺回復角度，利用圖形學方法，繪制折皺回復角隨時間的變化曲線，為全面地評價織物折皺回復性能。
全文摘要
織物折皺回復角動態(tài)測量和表征方法屬于新型紡織檢測領域。織物抗皺性能是紡織品服用性能的重要指標，折皺回復角是其評價指標之一。現有的折皺回復角測試方法都是以織物折皺回復的最終角度作為測量結果的，忽略了織物的折皺回復過程，難以準確表征織物回彈性能。本發(fā)明提出了一種基于圖像分析技術的織物折皺回復角的動態(tài)測量和表征方法。首先參考AATCC66-2008對織物進行標準負載，時間5分鐘；接著將折疊織物試樣移動到圖像采集實驗臺，利用數碼相機采集織物動態(tài)回彈圖像；然后利用圖像處理算法實時計算織物折皺回復角；最后結合織物動態(tài)折皺回復角，繪制織物折皺回復角隨時間變化曲線，更為全面的表征織物折皺回復性能。
文檔編號G01B11/26GK102998253SQ201210533149
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權日2012年12月12日
發(fā)明者潘如如, 劉基宏, 高衛(wèi)東, 王蕾, 劉建立 申請人:江南大學