一种服装面料褶皱回复性能评价系统及其方法与流程

本发明涉及服装面料评价技术领域，更具体地，涉及一种服装面料褶皱回复性能评价系统及其方法。

背景技术：

服装在穿着过程中，会受到人体运动时的外力作用而产生褶皱，褶皱是影响织物外观的重要因素。目前，评价服装面料褶皱回复性能主要是通过主观目视观察织物的外观变化，但这样不够可靠、客观。

中国专利cn103760162b公开了织物多方向折皱回复性测试装置，包括织物多方向起皱装置以及织物折皱图像的获取及处理装置，织物多方向起皱装置所需材料有小球和橡皮筋，橡皮筋用来捆扎包裹了小球的织物，即由小球和橡皮筋共同起到对织物施加来自多个不同方向外力的作用，使织物产生发散状折痕；织物折皱图像的获取装置为数码相机或扫描仪，织物折皱图像的处理装置为计算机。但在具体实施过程中发现，橡皮筋捆扎的方式只纯粹为了使织物发生褶皱，褶皱情况不能反映日常生活中多种织物应用的场景，因而其测试结果不能反映日常人体穿戴织物的褶皱回复情况；另外其通过获取织物图像，提取图像中三种标准差表征织物的褶皱严重程度，用二维图像信息去评价三维褶皱情况，其数据结果不够精准可靠，同时这样的方案在实验室中难以实现；且根据行业标准，织物褶皱测试，需要将产生褶皱后的织物静置一段时间，然而大多数的装置使织物产生褶皱后，需要人为将织物取出，再放置在平台上静置，这样的过程容易对织物造成二次受力，影响测试结果的可靠性。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术至少一个缺陷，提供一种服装面料褶皱回复性能评价系统及其方法，其能够模拟服装日常穿着过程中的多种场景产生的褶皱，通过自动评价服装面料表面的三维模型，从而得到可靠的褶皱回复等级。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明公开了一种服装面料褶皱回复性能评价系统，包括褶皱模拟子系统与分析评价子系统；褶皱模拟子系统包括夹持框、与夹持框活动连接的挤压机构，夹持框设置有夹持槽；分析评价子系统包括相互电连接的点云数据获取设备、中央处理器、存储器，点云数据获取设备设置于夹持槽的上方。

本方案通过将服装面料样品放置在夹持槽内，通过挤压机构挤压服装面料样品，模拟穿着时人体动作对服装面料的作用力，进而可以模拟服装面料穿着时产生的褶皱，再利用点云数据获取设备获取服装面料表面的点云信息，中央处理器根据得到的点云信息计算得到服装面料褶皱三维仿真模型，可以自动评价该服装面料褶皱回复性能的等级。本方案能模拟人体肢体运动对所穿着服装的作用力，同时通过获取服装面料表面点云信息，可以更为有效、客观、直接地评价服装面料褶皱回复性能；另外，由于本方案中的将点云数据获取设备直接设置在夹持槽的上方，模拟褶皱完成后，服装面料可直接在夹持槽中静置，之后再由点云数据获取设备获取服装面料表面信息，以避免人为移动对服装面料产生的二次作用力，保证测试结果的可靠性。

优选地，上述的夹持框包括安装板、可拆卸设置于安装板同一面的至少三个边框，至少三个边框首尾连接形成夹持槽且每个边框均与所述安装板之间形成滑槽；所述挤压机构通过滑槽与边框滑动连接，形成面积可变的多边形结构。测试时，将样品放置在安装板上，边框夹持限制服装面料边的运动范围在夹持槽内，通过挤压机构的滑动改变那多边行结构的面积，使得服装面料向远离安装板的方向弯曲，进而模拟服装面料穿戴时的褶皱。

优选地，上述的挤压机构包括第一挤压板、第二挤压板，第一挤压板通过滑槽在夹持槽内水平滑动，第二挤压板设置于夹持框上方。通过第一挤压板在夹持框内的水平运动，可以模拟服装下摆束进腰带时受挤压而起皱的情况，此时可通过第二挤压板与样品表面垂直的运动，给服装面料样品施加垂直于样品所在平面方向的压力，以使褶皱更加明显，这样数据获取设备更容易获取服装面料表面的褶皱信息，进而使得测试更容易进行，得到较为准确的试验结果；另外地，通过第二挤压板对服装面料施加压力，也可模拟肘窝、膝盖窝等其他情况产生的褶皱情况，进一步提高服装面料模拟的真实行、有效性，提高测试的结果的准确性。

优选地，上述的第一挤压板包括两个互相卡合的l型板。通过互相卡合的l型板将样品固定，以确保在第一挤压板运动的过程中，与样品接触并对样品施加水平的作用力。

优选地，还包括用于驱动第一挤压板水平滑动的第一驱动机构、驱动第二挤压板竖直运动的第二驱动机构。其中，第一驱动机构和第二驱动机构均可采用气缸，气缸通过其活塞杆的伸缩驱动第一挤压板或第二挤压板的运动，同时气缸也较容易根据不同的测试需求控制作用力的大小。

优选地，上述的第二挤压板包括面板、连接杆，所述连接杆靠近夹持槽的一端与面板可拆卸连接，另一端与所述第二驱动机构固定连接，所述点云数据获取设备转动设置于所述连接杆上。其中面板可以为平面板或曲面板，可根据不同的测试场景更换面板类型，如模拟下摆起皱时，可采用平面板，模拟肘窝、膝关节窝时可采用曲面板；另外将点云数据获取设备设置在与第二驱动机构固定连接的连接杆上，在采集服装面料样品表面信息时，也可通过第二驱动带动点云数据获取设备进行运动，以采集更为全面的服装面料样品表面信息。

优选地，还包括设置于夹持框底部，用于驱动夹持框倾斜的第三驱动机构，其中，第三驱动机构可采用气缸与伸缩杆配合的结构，伸缩杆两端分别与气缸的活塞杆、安装板底部铰接，利用点云数据获取设备获取服装面料样品表面信息时，气缸活塞杆伸出将安装板一起顶起，避免第二挤压板阻碍点云数据获取设备的工作，以便更好地获取服装面料样品表面信息。

优选地，上述的点云数据获取设备为三维激光扫描仪或摄像机。通过三维激光扫描仪直接扫描服装面料样品，得到三维点云数据；或通过摄像机获取服装面料样品表面图像，再经中央处理器转化为三维点云数据。

本方案中还公开了一种服装面料褶皱回复性能评价方法，包括以下步骤：

s1：通过点云数据获取设备获取样品表面的原始三维点云数据并发送到存储

器；

s2：通过褶皱模拟子系统对样品施力模拟服装面料穿戴时产生的褶皱；

s3：将产生褶皱的样品静置平衡第一时间段t1；

s4：通过点云数据获取设备获取样品表面的测试三维点云数据并发送到存储

器；

s5：中央处理器调用存储器中的原始三维点云数据和测试三维点云数据，分别建立原始三维曲面模型和测试三维曲面模型；

s6：中央处理器分别计算测试三维曲面模型与原始三维曲面模型中的波峰数量，并作差，得到增加的波峰数量；

s7：设定等级标准，将s6中得到增加的波峰数量与等级标准匹配，得到相应的褶皱回复性能等级。

优选地，上述的步骤s2中通过褶皱模拟子系统对样品施力具体包括以下步骤：

s21：通过第一挤压板对样品施加水平方向的第一压力f1并维持；

s22：通过第二挤压板对样品施加竖直方向的第二压力f2并维持第二时间段t2。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本方案通过将服装面料样品放置在夹持框内，通过挤压机构挤压服装面料样品，模拟穿戴时人体动作对服装面料的作用力，进而模拟服装面料穿戴时产生的褶皱，进行模拟服装面料穿戴时的褶皱效果，再利用点云数据获取设备获取服装面料表面信息，中央处理器根据得到的表面信息计算得到服装面料褶皱回复性能的等级；其通过夹持框与挤压机构，可以模拟人体穿戴服装面料时产生的褶皱；另外，可通过控制第二挤压板作用力的大小，进而模拟穿戴服装面料时人体的多种运动对服装面料产生的作用力，这样可以使得褶皱模拟子系统可以模拟多种褶皱情况，测试结果更加准确可靠。

附图说明

图1为实施例1服装面料褶皱回复性能评价系统的整体结构示意图；

图2为实施例1服装面料褶皱回复性能评价系统的倾斜状态第一角度示意图；

图3为实施例1服装面料褶皱回复性能评价系统的倾斜状态第二角度示意图；

图4为实施例1服装面料褶皱回复性能评价系统的倾斜状态第三角度示意图；

图5为实施例1服装面料褶皱回复性能评价系统的夹持框结构示意图；

图6为图5的分解示意图；

图7为实施例1服装面料褶皱回复性能评价系统的夹持框第一挤压板、第一驱动机构的连接示意图；

图8为实施例1服装面料褶皱回复性能评价系统的第三驱动机构与伸缩杆连接示意图；

图9为实施例1服装面料褶皱回复性能评价系统的第一挤压板的分解结构示意图；

图10为实施例1服装面料褶皱回复性能评价系统的电路连接方框示意图；

图11为实施例2服装面料褶皱回复性能评价系统的整体结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1

如图1至图10所示为一种服装面料褶皱回复性能评价系统的第一实施例，包括褶皱模拟子系统与分析评价子系统；褶皱模拟子系统包括夹持框1、与夹持框1活动连接的挤压机构2，夹持框1设置有夹持槽100；分析评价子系统包括相互电连接的点云数据获取设备3、中央处理器4、存储器5，点云数据获取设备3设置于夹持槽100的上方；点云数据获取设备3用于采集服装面料表面信息并传送到存储器5中存储，中央处理器4用于计算处理服装面料表面信息并得到评价结果。

其中，还包括用于安装夹持框1、挤压机构2、点云数据获取设备3的框架9。

如图5、图6所示，本实施例中的夹持框1包括安装板11、可拆卸设置于安装板11同一面的三个边框12，三个边框12首尾连接形成夹持槽100且每个边框12均与所述安装板11之间形成滑槽13；所述挤压机构2通过滑槽13与边框12滑动连接，形成面积可变的多边形结构，具体地，边框12上设置有插块121，安装板11上设置于与插块121配合的插孔111，测试时，将服装面料样品放置在安装板11上，再将边框12通过插块121与插孔111配合，固定在安装板11上，服装面料样品一边与挤压机构2连接，其余各边位于边框12与安装板11之间形成的滑槽13内，通过挤压机构2沿着滑槽13滑动，改变挤压机构2与边框12之间形成的面积，此时服装面料在挤压机构2的压力，以及边框12的限制下，中间部分向远离安装板11的方向弯曲，进而形成服装面料穿戴时产生的褶皱。当然，容易知道的是，本实施例中采用三个边框仅为一种参考的实施方式，其不能理解为对本方案的限定，采用其他数量的边框12对服装面料样品的活动范围进行限制，也能实现本方案的功能。

如图4、图7所示，本实施例中的挤压机构2包括第一挤压板21、第二挤压板22，第一挤压板21通过滑槽13在夹持槽100内水平滑动，第二挤压板22活动设置于夹持槽100上方，为了减小摩擦力，使第一挤压板21在滑槽13内的滑动更加顺畅，可在第一挤压板21的两端均设置滚轮212，滚轮212与滑槽13配合。通过第一挤压板21在夹持框1内的水平运动，可以模拟肘窝、膝关节窝处的起皱情况，由于肘窝、膝关节窝处的起皱情况不会太明显，此时可通过第二挤压板22垂直样品表面的运动，给服装面料样品施加垂直于样品所在平面方向的压力，以使褶皱固定、更加明显，这样数据获取设备更容易获取服装面料表面的褶皱信息，进而使得测试更容易进行，得到较为准确的试验结果；另外地，通过第二挤压板22对服装面料施加不同大小的竖直方向的力，也可以对应模拟下摆等其他情况产生的褶皱情况，能够实现人体多种运动对服装面料产生的作用力，进一步提高服装面料模拟的真实行、有效性，提高测试的结果的准确性。值得注意的是，第一挤压板21沿边框12与安装板11之间形成的滑槽13水平运动，仅为一种参考的实施方式，其是为了减少装置的复杂性，降低使用成本，作为另一种实施方式，也可以在边框12的上表面设置凹槽，滚轮212设置在第一挤压板21底部两端，第一挤压板21底部与服装面料样品可拆卸连接，这样滚轮212在边框12上表面的凹槽内滑动，也能实现对服装面料样品的挤压。

如图9所示，本实施例中的第一挤压板21包括两个互相卡合的l型板211。由于第一挤压板21需要水平运动对服装面料施加水平方向的作用力，在运动过程中有可能出现服装面料样品脱离造成挤压机构2无法对服装面料样品施力的情况出现，进而无法准确模拟人体运动对服装面料的作用力，因此，通过互相卡合的l型板211将服装面料样品固定，以确保在第一挤压板21运动的过程中，第一挤压板21一直与服装面料样品接触并对服装面料样品施加水平方向的作用力，真实模拟服装面料受力情况；使用时，将服装面料样品放置在其中一个l型板211上，同时使得服装面料样品的边伸出l型板211，再将另一个l型板211扣合回来，即可将服装面料样品卡接在两个l型板211之间，较为简单快捷。

本实施例中还包括用于驱动第一挤压板21水平滑动的第一驱动机构6、驱动第二挤压板22竖直运动的第二驱动机构7，第一驱动机构6固定设置于安装板11上，第二驱动机构7固定设置于框架9上。其中，第一驱动机构6和第二驱动机构7均可采用气缸，气缸通过其活塞杆的伸缩驱动第一挤压板21或第二挤压板22的运动，同时气缸也较容易根据不同的测试需求控制作用力的大小。当然，本实施例中采用气缸作为驱动机构仅为一种参考的实施方式，在具体实施过程中，也可以采用油缸、电机及相应的传动部件以驱动第一挤压板21或第二挤压板22的运动，这里不做限定。

如图2所示，本实施例中的第二挤压板22包括面板222、连接杆221，所述连接杆221靠近夹持槽100的一端与面板222可拆卸连接，另一端与所述第二驱动机构7固定连接，点云数据获取设备3通过松紧可调的转轴转动设置于连接杆221中部。其中面板222为平面板222，可精准模拟下摆起皱时的受力情况，另外将点云数据获取设备3设置在与第二驱动机构7固定连接的连接杆221上，在采集服装面料样品表面信息时，也可通过第二驱动带动点云数据获取设备3进行运动，以采集更为全面的服装面料样品表面信息，同时还能将点云数据获取设备3角度调节至合适，以便灵活地采集服装面料信息。

如图2至图4、图8所示，本实施例中还包括设置于夹持框1底部，用于驱动夹持框1倾斜的第三驱动机构8，其中，第三驱动机构8可采用气缸，气缸的活塞杆铰接有伸缩杆81，同时伸缩杆81的另一端铰接在夹持框1的安装板11底部，安装板11与连接有伸缩杆81相对的另一侧通过转轴14转动设置于框架9上，利用点云数据获取设备3获取服装面料样品表面信息时，气缸活塞杆伸出将安装板11一起顶起，安装板11绕着框架9逆时针转动至一定角度，其中角度优选为20～40°，以配合点云数据获取设备3的安装角度，避免第二挤压板22阻碍点云数据获取设备3的工作，以便更好地获取服装面料样品表面信息，这样在模拟产生褶皱后，直接将夹持框1倾斜，此时第一挤压板21还与服装面料样品连接，可利用第一驱动机构6将服装面料样品从边框12中移出，在安装板11上进行扫描，不用再将服装面料样品拿出放置到扫描平台上，可以避免在移动过程中外力再对服装面料样品产生作用，保证试验结果的可靠性。

本实施例中的点云数据获取设备3为三维激光扫描仪。通过三维激光扫描仪直接扫描服装面料样品，得到三维点云数据；当然也可通过摄像机获取服装面料样品表面图像，再经中央处理器4转化为三维点云数据。

本实施例中采用的三维激光扫描仪技术参数应满足最大测量距离1米，最大有效测量速度300,000点/秒，数据更新率200hz，最大视场角300°，以确保能对夹持框1上的服装面料样品实现精准扫描。

如图10所示，本实施例中还公开一种服装面料褶皱回复性能评价方法，包括以下步骤：

s1：通过点云数据获取设备3获取样品表面的原始三维点云数据并发送到存储器5；

s2：通过褶皱模拟子系统对样品施力模拟服装面料穿戴时产生的褶皱；

s3：将产生褶皱的样品静置平衡第一时间段t1；

s4：通过点云数据获取设备3获取样品表面的测试三维点云数据并发送到存储器5；

s5：中央处理器4调用存储器5中的原始三维点云数据和测试三维点云数据，分别建立原始三维曲面模型和测试三维曲面模型；

s6：中央处理器4分别计算测试三维曲面模型与原始三维曲面模型中的波峰数量，并作差，得到增加的波峰数量；其中，波峰即服装面料向上凸起的凸面；

s7：设定等级标准，将s6中得到增加的波峰数量与等级标准匹配，得到相应的褶皱回复性能等级。

本实施例中设定的等级标准为，以两个增加的波峰数量为步长，从褶皱回复性能为一级开始逐级递减，这样可得到更加精确的褶皱回复性能等级评价标准。本实施中设置的步长仅为一种参考的实施方式，不能理解为对本方案的限定，其是为了对服装面料的褶皱回复性能更加精准的描述，在具体实施过程中，当然也可以采用其他的步长设定。

作为一种参考的实施方式，中央处理器4中安装并运行有pcl(pointcloudlibrary，点云库)，以实现对点云数据的曲面建模、分析处理，当然也可以采用其他的程序或平台实现此功能，这里不做限定。

其中第一时间段t1优选范围为23～25h。

优选地，上述的步骤s2中通过褶皱模拟子系统对样品施力具体包括以下步骤：

s21：通过第一挤压板21对样品施加水平方向的第一压力f1并维持；

s22：通过第二挤压板22对样品施加竖直方向的第二压力f2并维持第二时间段t2。

本实施例中第一压力f1优选范围为28～32n，第二压力f2优选范围为25～35n，第二时间段t2优选范围为25～35min，以尽可能产生明显的褶皱，提高测试的可靠性。

实施例2

如图11所示为一种服装面料褶皱回复性能评价系统的第二实施例，本实施例与第一实施例的区别在于，本实施例中的面板222为曲面板；另外，本实施例中第二压力f2优选范围为10～20n，这样可更为精确地模拟肘窝、膝关节窝时服装面料的受力情况，使测试结果更加可靠。

本发明是参照本申请实施例的方法、设备系统、和计算机程序产品的流程图或方框图来描述的，应理解可由计算机程序指令实现流程图或方框图中的每一流程或方框、以及流程图或方框图中的流程或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。