一种纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置及方法
【专利摘要】本发明提供了一种纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置及方法。所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，包括箱体，箱体内设有光源及摄像器，箱体的左侧壁上刻有第一标定板；箱体的底壁上刻有第二标定板，纺织材料固定在第二标定板上。本发明可实现间隔织物球形压缩后的表面形变的测定，有助于明晰间隔织物结构与压缩性能的关系。
【专利说明】一种纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纺织材料在球形压缩时的表面变形形态与接触轮廓的测试装置及方法，尤其是应用了一定的光学原理和图像处理技术，得到了织物表面在受压时的三维形态的方法和装置。
【背景技术】
[0002]间隔织物是由上、下表面层和中间的间隔丝夹层组成的典型立体结构的纺织材料，具有柔性和弹性的三维空间结构，赋予其良好抗压回弹性，已广泛用于汽车内装饰、功能服装、衬垫材料等领域，尤其是在床垫方面的应用，可抽象为一定曲率球形硬物与间隔织物压缩相互作用的结构和性能研究，关系着人的睡眠质量、舒适性和生理健康友好性。目前，间隔织物的结构性能研究多着重于平板压缩性能及影响因素分析，而间隔织物在球形压缩条件下与球的交互作用的研究鲜见报道，尤其是解析间隔织物球形压缩条件下的表面形变形态与间隔织物结构的关系极为重要，因此有比要研制间隔织物球形压缩测试时的压缩轮廓曲线及其表面形变形态的测量装置和方法。
[0003]当前的技术还没有能够找到准确的测试间隔织物的球形压缩下的形变形态和接触轮廓的方法，其原因在于表面大，传感器设置困难；而且球与间隔织物接触时，存在不可见区域，故球与间隔织物的接触区域无法观察。但是，在纺织领域中已有利用光学原理测试纺织材料的三维形态的研究，如不踪纱(Morton W E and Yen K C1952The arrangement offibers in fibro yams J.Text.1nst.43T60-6)的应用拍摄技术,用于分析纱线的抢度、混纺、分布等的分析确定；还有后来各种改进的测试技术(Riding G1964Filament migrationin single yams J.Text.1nst.55T9-17 ；Grishanov S A, Harwood R J and Bradshaw MS1999A model of fibre migration in staple-fibre yarn J.Text.1nst.90298-321),都应用了光学原理，以及专利方面的应用(胡金莲，辛斌杰.织物表面分析方法及其系统.中国专利:03142762.6，2004)。但示踪纱仅仅观察单根纤维的三维形态，对于间隔织物球形压缩过程中大面积区域未曾涉及；上述专利也是要构造特定的织物传递机构，让织物弯曲后从各个角度进行测量，而本发明涉及的间隔织物为球形压缩作用下的表面形变形态，形态是固定的，不能随意弯曲，故也不能解决本发明所涉及的技术问题。
[0004]对本发明所涉及的球形压缩条件下的表面形变形态的观察，基于光学原理和创新技术方法，开发一种用于间隔织物球形压缩时表面形变形态与接触轮廓的测试方法。在这一测试系统中，为了获得球形压头与间隔织物结构的关系，将间隔织物切割后，通过数个角度的摄像器摄取间隔织物的数个视图图像，获得织物三维的测试数据，从而得出间隔织物球形压缩的形变形态和轮廓接触曲线。
[0005]但是目前还未见有用于间隔织物球形压缩条件下的表面形变形态的测量方法，也未见有可以验证间隔织物的结构与压缩性能的测试仪器。故为指导间隔织物的结构设计，开发新的功能产品，也为了明晰间隔织物的结构与压缩性能的关系，需要对间隔织物球形压缩后的表面形变形态进行测试，实现快速、客观的有效测量。
【发明内容】
[0006]本发明目的是在于提供一种纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置及方法，可对纺织材料在压缩条件下的表面变形形态进行快速、客观测量；还可用于较厚的纺织材料的在压缩作用下的表面变形形态的测量。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供了一种纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，包括箱体，箱体内设有光源及摄像器，箱体的左侧壁上刻有第一标定板；箱体的底壁上刻有第二标定板，纺织材料固定在第二标定板上。
[0008]优选地，所述的箱体由顶壁、左侧壁、右侧壁、前壁、后壁、底壁及L型门组成，所述的L型门嵌入顶壁及前壁中，并与顶壁铰链连接。
[0009]更优选地，所述的箱体的顶壁、左侧壁、右侧壁、前壁、后壁、底壁及L型门的内壁颜色均为黑色，且表面粗糙，粗糙度的对数值范围为2-10，粗糙度的对数值的变异系数为15% -50%。
[0010]优选地，所述的第一标定板包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为0.2mm-10mm，第一标定板的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm ;第一标定板的长度和宽度均大于10cm。
[0011]优选地，所述的第二标定板包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为0.2mm-10mm，第二标定板的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm ;第二标定板的长度和宽度均大于20cm。
[0012]优选地，所述的光源由第一光源、第二光源、第三光源和第四光源构成，所述的光源均固定在箱体的顶壁上。
[0013]优选地，所述的摄像器包括第一摄像器和第二摄像器，所述的第一摄像器固定在箱体的顶壁上，所述的第二摄像器固定在箱体的右侧壁上。
[0014]优选地，所述的纺织材料上标记标定阵列线，所述的标定阵列线包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为Imm-1Omm ;标定阵列线的材料为柔性反光线材、镀银尼龙线或画笔刻画的颜色线。
[0015]优选地，所述的纺织材料为间隔织物、三维机织物、三维针织物、非织物或复合织物。
[0016]本发明还提供了一种纺织材料球形压缩表面形变形态的测量方法，其特征在于，采用上述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，具体步骤包括:
[0017]第一步:在纺织材料表面做标定阵列线，用球形压头对纺织材料进行球形压缩至规定应力或应变位置，再用树脂将压缩后的纺织材料固化；
[0018]第二步:将固化后的纺织材料等分切割成两块，将其中一块放置在箱体的底壁上刻有第二标定板的位置上；
[0019]第三步:打开光源，照射漫反射光至纺织材料上，启动摄像器分别摄取纺织材料的俯视图和侧视图，通过图像处理获得该块纺织材料表面的标定阵列线的三维坐标；[0020]第四步:将另外一块纺织材料进行第二步至第三步处理，获得该块纺织材料表面的标定阵列线的三维坐标；将两块纺织材料表面的标定阵列线的三维坐标组合后获得纺织材料球形压缩后的整体表面形变形态。
[0021]本发明的实施原理在于首先在纺织材料表面做标定阵列线，并用树脂将球形压缩后的纺织材料进行固化，再通过切割机等分切割纺织材料；然后将切割后的纺织材料放置在箱体的标定板上，通过光源透射漫反射光至纺织材料上，摄像器分别摄取纺织材料的俯视图和侧视图，通过第一标定板将所拍摄到的纺织材料的侧视图的标定阵列线转换为二维坐标，通过第二标定板将所拍摄到的纺织材料的俯视图的标定阵列线转换为二维坐标；根据获得的纺织材料的俯视图和侧视图的坐标，可得纺织材料表面的标定阵列线的三维坐标，从而获得纺织材料球形压缩后的表面形变形态。本发明可实现纺织材料球形压缩后的表面形变的测定，有助于明晰纺织材料结构与压缩性能的关系。
[0022]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0023]1.本发明涉及的纺织材料球形压缩条件下表面形变后的形态测量，实现了纺织材料在压缩过程中表面形态的变化，建立了科学的表征手段；
[0024]2.可实现客观、精准的较厚的织物在压缩作用下的表面变形的形态分析，为研究织物表面变化与结构的关系提供了测试装置和方法；
[0025]3.整个装置结构精巧，可实现简易、便捷、快速的纺织材料表面三维变形形态的测试。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是纺织材料球形压缩表面形态的测量装置示意图；
[0027]图2是间隔织物试样变形前、后的示意图；
[0028]图3是箱体的左侧壁示意图；
[0029]图4是箱体的底壁示意图；
[0030]图5是顶壁与前壁、左侧壁的衔接示意图；
[0031]图6是箱体的前壁示意图；
[0032]图7是箱体的顶壁与L型门的示意图；
[0033]图8是顶壁与前壁的衔接示意图；
[0034]图9是箱体的右侧壁示意图；
[0035]图10是箱体的后壁示意图；
[0036]图11经编间隔织物的俯视图；
[0037]图12经编间隔织物的侧视图；
[0038]图13经编间隔织物的表面形态三维示意图；
[0039]图中:
[0040]1-箱体、11-顶壁、12-左侧壁、121-第一标定板、13-右侧壁、14-前壁、15-后壁、16-底壁、161-第二标定板、17-L型门，2-光源、21-第一光源、22-第二光源、23-第三光源、24-第四光源，3-摄像器、31-第一摄像器、32-第二摄像器，4-试样，41-标定阵列线。
【具体实施方式】[0041]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
[0042]实施例1:经编间隔织物压缩表面形变的测量
[0043]如图1所示，为纺织材料球形压缩表面形态的测量装置示意图，所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，包括箱体1，如图5-10所示，所述的箱体I由顶壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、后壁15、底壁16及L型门17组成，所述的L型门17嵌入顶壁11及前壁14中，并与顶壁11铰链连接。所述的箱体I的顶壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、后壁15、底壁16及L型门17的内壁颜色均为黑色，且表面粗糙，粗糙度的对数值范围为8，粗糙度的对数值的变异系数为30%。箱体I内设有光源2及摄像器3，所述的光源2由第一光源21、第二光源22、第三光源23和第四光源24构成,所述的光源2均固定在箱体I的顶壁11上。所述的摄像器3包括第一摄像器31和第二摄像器32，所述的第一摄像器31固定在箱体I的顶壁11上，所述的第二摄像器32固定在箱体I的右侧壁13上。如图3所示，箱体I的左侧壁12上刻有第一标定板121 ;如图4所示，箱体I的底壁16上刻有第二标定板161，间隔织物4固定在第二标定板161上。所述的第一标定板121包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为0.8_，第一标定板121的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm;第一标定板121的长度和宽度均大于IOcm0所述的第二标定板161包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为0.8mm，第二标定板161的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于
0.1mm ;第二标定板161的长度和宽度均大于20cm。
[0044]采用上述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置测量纺织材料球形压缩表面形变形态的方法为:
[0045]选择0.5cm厚的经编的间隔织物4表面做标定阵列线41，所述的标定阵列线41包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为4_ ;标定阵列线41的材料为柔性镀银尼龙线，通过粘结剂将镀银尼龙线粘结到间隔织物的表面。
[0046]如图2所示，选用直径为8cm的球形压头对间隔织物4进行球形压缩至规定应力15N位置；用电子天平分别称取24g E-51 (618)环氧树脂与6g593固化剂，将试剂混合并充分搅拌，将混合溶液均匀涂抹于间隔织物4的表面，将压缩后的间隔织物4固化，再采用切割机将固化后的间隔织物4等分切割成两块。
[0047]打开箱体I的L型门17，将切割后的间隔织物4的一半放置在箱体I的底壁16上，并放在底壁16上刻有第二标定板161的位置上,并关闭L型门17 ;打开第一光源21、第二光源22、第三光源23和第四光源24，照射漫反射光至间隔织物4上；启动摄像器3的第一摄像器31和第二摄像器32，分别摄取间隔织物4的俯视图(如图11所示)和侧视图(如图12所示)，通过图像处理获得间隔织物4表面的标定阵列线的三维坐标；同理将切割后的间隔织物4的另一半放置在箱体I中进行上述测试，将两块间隔织物4表面的标定阵列线的三维坐标组合后获得纺织材料球形压缩后的整体表面形变形态(如图13所示)。
[0048]实施例2机织间隔织物压缩表面形变的测量
[0049]如图1所示，为纺织材料球形压缩表面形态的测量装置示意图，所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，包括箱体1，如图5-10所示，所述的箱体I由顶壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、后壁15、底壁16及L型门17组成，所述的L型门17嵌入顶壁11及前壁14中，并与顶壁11铰链连接。所述的箱体I的顶壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、后壁15、底壁16及L型门17的内壁颜色均为黑色，且表面粗糙，粗糙度的对数值范围为9，粗糙度的对数值的变异系数为25%。箱体I内设有光源2及摄像器3，所述的光源2由第一光源21、第二光源22、第三光源23和第四光源24构成,所述的光源2均固定在箱体I的顶壁11上。所述的摄像器3包括第一摄像器31和第二摄像器32，所述的第一摄像器31固定在箱体I的顶壁11上，所述的第二摄像器32固定在箱体I的右侧壁13上。如图3所示，箱体I的左侧壁12上刻有第一标定板121 ;如图4所示，箱体I的底壁16上刻有第二标定板161，间隔织物4固定在第二标定板161上。所述的第一标定板121包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为1_，第一标定板121的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm ;第一标定板121的长度和宽度均大于10cm。所述的第二标定板161包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为1mm，第二标定板161的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm ;第二标定板161的长度和宽度均大于20cm。
[0050]采用上述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置测量纺织材料球形压缩表面形变形态的方法为:
[0051]选择Icm厚的机织的间隔织物4表面画标定阵列线41，所述的标定阵列线41包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为IOmm ;标定阵列线41为画笔刻画的颜色线。
[0052]选用直径为8cm的球形压头对间隔织物4进行球形压缩至规定应变20%位置，所述的应变是指压缩球下降的距离与间隔织物厚度的比值；用电子天平分别称取24gE-51(618)环氧树脂与6g593固化剂，将试剂混合并充分搅拌，将混合溶液均匀涂抹于间隔织物4的表面，将压缩后的间隔织物4固化，再采用切割机将固化后的间隔织物4等分切割。
[0053]打开箱体I的L型门17，将切割后的间隔织物4放置在箱体I的底壁16上，并放在底壁16上刻有第二标定板161的位置上,并关闭L型门17 ;打开第一光源21、第二光源22、第三光源23和第四光源24，照射漫反射光至间隔织物4上；启动第一摄像器31和第二摄像器32，分别摄取间隔织物4的俯视图和侧视图，通过图像处理获得间隔织物4表面的标定阵列线的三维坐标；同理将切割后的间隔织物4的另一半放置在箱体I中进行测试，将两块间隔织物4表面的标定阵列线的三维坐标组合后获得纺织材料球形压缩后的整体表面形变形态。
[0054]实施例3涤纶丝间隔织物压缩表面形变的测量
[0055]如图1所示，为纺织材料球形压缩表面形态的测量装置示意图，所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，包括箱体1，如图5-10所示，所述的箱体I由顶壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、后壁15、底壁16及L型门17组成，所述的L型门17嵌入顶壁11及前壁14中，并与顶壁11铰链连接。所述的箱体I的顶壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、后壁15、底壁16及L型门17的内壁颜色均为黑色，且表面粗糙，粗糙度的对数值范围为3，粗糙度的对数值的变异系数为15%。箱体I内设有光源2及摄像器3，所述的光源2由第一光源21、第二光源22、第三光源23和第四光源24构成,所述的光源2均固定在箱体I的顶壁11上。所述的摄像器3包括第一摄像器31和第二摄像器32，所述的第一摄像器31固定在箱体I的顶壁11上，所述的第二摄像器32固定在箱体I的右侧壁13上。如图3所示，箱体I的左侧壁12上刻有第一标定板121 ;如图4所示，箱体I的底壁16上刻有第二标定板161，间隔织物4固定在第二标定板161上。所述的第一标定板121包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为4_，第一标定板121的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm ;第一标定板121的长度和宽度均大于10cm。所述的第二标定板161包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为4mm，第二标定板161的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm ;第二标定板161的长度和宽度均大于20cm。
[0056]采用上述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置测量纺织材料球形压缩表面形变形态的方法为:
[0057]选择1.8cm厚的涤纶丝制作的间隔织物4表面做标定阵列线41，所述的标定阵列线41包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为IOmm ;标定阵列线41的材料为柔性镀银尼龙线，将镀银尼龙线按照机织间隔织物表面的交织结构植入机织间隔织物的表面。
[0058]选用直径为12cm的球形压头对间隔织物4进行球形压缩至规定应力35N位置；用电子天平分别称取24g E-51 (618)环氧树脂与6g593固化剂，将试剂混合并充分搅拌，将混合溶液均匀涂抹于间隔织物4的表面，将压缩后的间隔织物4固化，再采用切割机将固化后的间隔织物4等分切割。
[0059]打开箱体I的L型门17，将切割后的间隔织物4的一半放置在箱体I的底壁16上，并放在底壁16上刻有第二标定板161的位置上,并关闭L型门17 ;打开第一光源21、第二光源22、第三光源23和第四光源24，照射漫反射光至间隔织物4上；启动第一摄像器31和第二摄像器32，分别摄取间隔织物4的俯视图和侧视图，通过图像处理获得间隔织物4表面的标定阵列线的三维坐标；同理将切割后的间隔织物4的另一半放置在箱体I中进行测试，将两块间隔织物4表面的标定阵列线的三维坐标组合后获得纺织材料球形压缩后的整体表面形变形态。
[0060]实施例4玻璃纤维纱机织间隔织物压缩表面形变的测量
[0061]如图1所示，为纺织材料球形压缩表面形态的测量装置示意图，所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，包括箱体1，如图5-10所示，所述的箱体I由顶壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、后壁15、底壁16及L型门17组成，所述的L型门17嵌入顶壁11及前壁14中，并与顶壁11铰链连接。所述的箱体I的顶壁11、左侧壁12、右侧壁13、前壁14、后壁15、底壁16及L型门17的内壁颜色均为黑色，且表面粗糙，粗糙度的对数值范围为2，粗糙度的对数值的变异系数为40%。箱体I内设有光源2及摄像器3，所述的光源2由第一光源21、第二光源22、第三光源23和第四光源24构成,所述的光源2均固定在箱体I的顶壁11上。所述的摄像器3包括第一摄像器31和第二摄像器32，所述的第一摄像器31固定在箱体I的顶壁11上，所述的第二摄像器32固定在箱体I的右侧壁13上。如图3所示，箱体I的左侧壁12上刻有第一标定板121 ;如图4所示，箱体I的底壁16上刻有第二标定板161，间隔织物4固定在第二标定板161上。所述的第一标定板121包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为1_，第一标定板121的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm ;第一标定板121的长度和宽度均大于10cm。所述的第二标定板161包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为1mm，第二标定板161的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm;第二标定板161的长度和宽度均大于20cm。
[0062]选择1.4cm厚的玻璃纤维纱制作的机织的间隔织物4表面做标定阵列线41，所述的标定阵列线41包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为5mm ;所述的标定阵列线41的材料为柔性反光线材，将镀银尼龙线按照机织间隔织物表面的交织结构植入机织间隔织物的表面。
[0063]选用直径为16cm的球形压头对4进行球形压缩至规定应力150N位置；用电子天平分别称取24g E-51 (618)环氧树脂与6g593固化剂，将试剂混合并充分搅拌，将混合溶液均匀涂抹于4的表面，将压缩后的4固化，再采用切割机将固化后的4等分切割；
[0064]打开箱体I的L型门17，将切割后的4放置在箱体I的底壁16上，并放在底壁16上刻有第二标定板161的位置上，并关闭L型门17 ;打开光源2的第一光源21、第二光源22、第三光源23和第四光源24，照射漫反射光至4上；启动摄像器3的第一摄像器31和第二摄像器32，分别摄取4的俯视图和侧视图，通过图像处理获得4表面的标定阵列线的三维坐标；同理将切割后的4的另一半放置在箱体I中进行测试，将两块间隔织物4表面的标定阵列线的三维坐标组合后获得纺织材料球形压缩后的整体表面形变形态。
【权利要求】
1.一种纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，包括箱体(1)，箱体(I)内设有光源⑵及摄像器⑶，箱体⑴的左侧壁(12)上刻有第一标定板(121);箱体(I)的底壁(16)上刻有第二标定板(161)，纺织材料(4)固定在第二标定板(161)上。
2.如权利要求1所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，所述的箱体⑴由顶壁(11)、左侧壁(12)、右侧壁(13)、前壁(14)、后壁(15)、底壁(16)及L型门(17)组成，所述的L型门(17)嵌入顶壁(11)及前壁(14)中，并与顶壁(11)铰链连接。
3.如权利要求2所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，所述的箱体(1)的顶壁(11)、左侧壁(12)、右侧壁(13)、前壁(14)、后壁(15)、底壁(16)及L型门(17)的内壁颜色均为黑色，且表面粗糙，粗糙度的对数值范围为2-10，粗糙度的对数值的变异系数为15% -50%。
4.如权利要求2所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，所述的第一标定板(121)包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为0.2mm-10mm，第一标定板(121)的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm ;第一标定板(121)的长度和宽度均大于10cm。
5.如权利要求1所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，所述的第二标定板(161)包 括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为0.2mm-10mm，第二标定板(161)的所有直线的颜色为白色，宽度相等，且小于0.1mm ;第二标定板(161)的长度和宽度均大于20cm。
6.如权利要求1所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，所述的光源(2)由第一光源(21)、第二光源(22)、第三光源(23)和第四光源(24)构成，所述的光源⑵均固定在箱体(1)的顶壁(11)上。
7.如权利要求1所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，所述的摄像器(3)包括第一摄像器(31)和第二摄像器(32)，所述的第一摄像器(31)固定在箱体(1)的顶壁(11)上，所述的第二摄像器(32)固定在箱体(1)的右侧壁(13)上。
8.如权利要求1所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，所述的纺织材料(4)上标记标定阵列线(41)，所述的标定阵列线(41)包括一组纵向设置的平行直线和一组横向设置的平行直线，纵向设置的平行直线和横向设置的平行直线垂直交错，纵向设置以及横向设置的相邻两条平行直线的间距皆为1mm-1Omm ;标定阵列线(41)的材料为柔性反光线材、镀银尼龙线或画笔刻画的颜色线。
9.如权利要求1所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，其特征在于，所述的纺织材料为间隔织物、三维机织物、三维针织物、非织物或复合织物。
10.一种纺织材料球形压缩表面形变形态的测量方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的纺织材料球形压缩表面形变形态的测量装置，具体步骤包括: 第一步:在纺织材料表面做标定阵列线(41)，用球形压头对纺织材料进行球形压缩至规定应力或应变位置，再用树脂将压缩后的纺织材料固化； 第二步:将固化后的纺织材料等分切割成两块，将其中一块放置在箱体(1)的底壁(16)上刻有第二标定板(161)的位置上； 第三步:打开光源(2)，照射漫反射光至纺织材料上，启动摄像器(3)分别摄取纺织材料的俯视图和侧视图，通过图像处理获得该块纺织材料表面的标定阵列线的三维坐标；第四步:将另外一块纺织材料进行第二步至第三步处理，获得该块纺织材料表面的标定阵列线的三维坐标；将两块纺织材料表面的标定阵列线的三维坐标组合后获得纺织材料球形压缩后的整体表面形变形 态。
【文档编号】G01B11/16GK103615988SQ201310630062
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】杜赵群, 吴韵眉, 刘鹏飞, 刘萧, 卢冠一 申请人:东华大学