织物多方向折皱回复性测试装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种织物多方向折皱回复性测试装置及方法。本发明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。本发明方法是用捆扎法使织物产生多方向折皱后，再用扫描仪或数码相机获取织物折皱图像，然后用计算机通过图像处理技术先对获取的织物折皱图像进行预处理，包括：彩色图像灰度化、对比度增强处理和去噪，然后利用小波分析技术对预处理之后的织物折皱图像进行小波分解，并提取分解后的各层水平细节标准差，垂直细节标准差，和对角细节标准差，并用以上三个方向的总标准差作为评价指标，总标准差大的织物，抗皱能力差。本发明通过图像处理得到反映织物抗皱性的指标，具有准确方便、可重复性好、省时省力、节省成本等优点。
【专利说明】织物多方向折皱回复性测试装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纺织服装性能测试领域，尤其涉及一种织物多方向折皱回复性测试装置及方法。
【背景技术】
[0002]抗皱性是指织物抵抗外力引起的折皱变形的能力。抗皱性通常是指在外力作用下产生折痕的回复程度，又称为折皱(折痕)回复性。折皱回复性的好坏直接关系到织物的外观和平整度，对其进行准确测试和客观评价非常重要。常见的测试方法有折皱回复角法和拧绞法。前者是将织物折叠施压后测定回复角度；后者是将织物上下两边旋转一周压缩，除压放置后评价折皱等级。
[0003]这两种方法都存在一定的问题:织物的折皱具有明显的各向异性，折皱回复角法只产生单一方向的折皱，而且只用织物经纬两个方向的折皱回复角来表征整块织物的抗皱性，显然不具有科学性和合理性。拧绞法产生类似服装洗后拧干时引起的沿织物斜向的互相平行折痕，即只反映了织物斜向的折皱性能。很显然这两种方法都不能表征织物各个方向综合的折皱回复性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对以上织物折皱回复性测试中存在的问题，给出一种可综合反映织物多方向折皱回复性的测试装置以及测试方法。
[0005]本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的: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。其中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。
[0006]用捆扎法使织物产生多方向折皱后，再用扫描仪或数码相机获取织物折皱图像，然后用计算机通过图像处理技术先对获取的织物折皱图像进行预处理，包括:彩色图像灰度化、对比度增强处理和去噪，然后利用小波分析技术对预处理之后的织物折皱图像进行小波分解，并提取分解后的各层水平细节标准差，垂直细节标准差，和对角细节标准差，并用以上三个方向的总标准差作为评价指标，总标准差大的织物，抗皱能力差。
[0007]本发明的有益效果:针对现有的织物折皱回复性测试方法只能得到织物单一方向的抗皱能力，不能表征织物多方向综合的折皱性能，设计一套可测试织物多方向折皱回复性的测试装置，并通过图像处理得到反映织物抗皱性的指标，具有准确方便、可重复性好、省时省力、节省成本等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1织物多方向起皱方法及装置俯视图； 图2织物多方向起皱方法及装置正面图；
图3织物多方向折皱回复性抗皱性测试装置；
图4织物折皱图像的小波分析原理。
【具体实施方式】
[0009]以下通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。
[0010]织物多方向起皱装置所需材料有小球、捆扎用橡皮筋，比小球直径稍大的空心管等。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，其中本实施例中的小球为直径1.5厘米的球体。
[0011]本发明的织物抗皱性测试方法包括以下步骤:
(1)将待测织物I熨烫平整后,裁剪成规定尺寸(本实施例中试样的尺寸为15X15cm);并标上纬向记号2和经向记号3 ；
(2)将裁剪后的待测织物I放在空心钢管4的上端面，并将小球5放于正方形织物的中心位置，即记号线2和3的交点处，如图1所示；
(3)向上移动套在空心钢管4的外壁处(距离上边缘I厘米处)的橡皮筋6，通过橡皮筋6的移动使织物I均匀包裹住小球2，再用橡皮筋6将包住小球的织物捆扎结实，注意每块织物的捆扎圈数统一，即由小球和橡皮筋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使织物产生由中心向四周发散的放射状折痕；
(4)捆扎固定时间(本实施例为2分钟)后，用剪刀将橡皮筋剪断，并用尽量轻的手势将织物铺开；
(5)将折皱织物放入扫描仪7中进行扫描，注意扫描时不要有压力使织物折皱产生变
形；
(6)对扫描后的折皱图像输入计算机8，并进行如下预处理:
第一步，将获取的图像裁剪成统一大小，并将彩色图像转化为灰度图像。
[0012]第二步，增强图像对比度。采用灰度线性变换的方法对图像的对比度进行动态的增强，可使图像的灰度范围动态地加大，图像的对比度得到有效的扩展，使图像更清晰，具体步骤为:
①绘制灰度图像的直方图，通过直方图观察图像的灰度分布情况，确定需要变换的灰度级区间；
②利用线性变换的方法拉伸图像的对比度，即改变图像的灰度分布范围，突出感兴趣的区域，抑制不感兴趣的区域，显示经过线性变换后的图像。
[0013]③图像去噪。选用小波包去噪的方法抑制图像中的噪声，此种方法既能去除噪声也能保留图像的高频信息。
[0014](7)运用小波分析技术对预处理后的织物折皱图像进行不同层数的分解，如图4所示，小波分析的原理是将图像分解成低频和高频部分，其中低频部分反映了图像的主要特征，而高频部分可以不表示图像的细节，图4 (a)表示织物折皱图像，图4 (b)表示经过一层小波分解，CA为近似系数，它代表水平和垂直两个方向的低频成分，其余三个子图像为细节系数，其中cHl为水平细节系数，代表水平方向的高频成分和垂直方向的低频成分；cVl为垂直细节系数，代表垂直方向的高频成分和水平方向的低频成分；cDl为对角细节系数，代表水平和垂直方向的高频成分。其中近似系数CA又可以进行2级分解，如图4 (c)所示，还可以继续进行3级，4级……的小波分解。
[0015](8)提取各分解层次的水平细节系数标准差、垂直细节系数标准差和对角细节系数标准差，用以上三个方向的总标准差，来表征织物的折皱程度，小波系数标准差越大，说明织物折皱程度越严重。
[0016]用本实施例中的装置和图像处理方法，对二十种常见面料(原料包括棉、麻、丝、羊毛、涤纶及其混纺产品)进行织物多方向抗皱性测试，并用小波分析，6为最佳分解层数，此时提取的织物三个方向的细节系数总标准差与利用YG541E型全自动激光织物折皱弹性仪测得的织物从0° (即经向丝缕方向)每隔10°，到170° (由于180°即0°方向)共18个角度方向的平均折皱回复角相关系数最高，达到0.95。二者的回归方程为Y=-0.0004X2-0.0845X+139.12，其中Y为织物从O。到170。，每隔10。所测折皱回复角的平均值，X为用本发明中的方法所得织物小波分解层数为6时，折皱图像三个方向的细节系数总标准差。以上回归方程可以用来预测织物多方向平均的折皱回复角，而无需进行多次重复测量，省时省力，又提高了工作效率，节省了成本。
[0017]综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作`的等效变化与修订，均为本发明的技术范畴。
【权利要求】
1.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，其特征在于: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。
2.利用上述装置进行织物多方向折皱回复性测试方法，其特征在于该方法具体是: (1)将待测织物熨烫平整后，裁剪成规定尺寸；并标上纬向记号和经向记号； (2)将裁剪后的待测织物放在空心钢管的上端面，并将小球放于正方形织物的中心位置； (3)向上移动套在空心钢管的外壁处的橡皮筋，通过橡皮筋的移动使织物均匀包裹住小球，再用橡皮筋将包住小球的织物捆扎结实，每块织物的捆扎圈数统一，即由小球和橡皮筋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使织物产生由中心向四周发散的放射状折痕； (4)捆扎固定时间后，用剪刀将橡皮筋剪断，并用尽量轻的手势将织物铺开； (5)将折皱织物放入扫描仪中进行扫描，扫描时不要有压力使织物折皱产生变形； (6)对扫描后的折皱图像输入计算机，并进行如下预处理: 第一步，将获取的图像裁剪成统一大小，并将彩色图像转化为灰度图像； 第二步，增强图像对比度；采用灰度线性变换的方法对图像的对比度进行动态的增强，可使图像的灰度范围动态地加大，图像的对比度得到有效的扩展，使图像更清晰； (7)运用小波分析技术对预处理后的织物折皱图像进行不同层数的分解； (8)提取各分解层次的水平细节系数标准差、垂直细节系数标准差和对角细节系数标准差，用以上三个方向的总标准差，来表征织物的折皱程度，小波系数标准差越大，说明织物折皱程度越严重。
3.根据权利要2所述的测试方法，其特征在于:增强图像对比度具体是: ①绘制灰度图像的直方图，通过直方图观察图像的灰度分布情况，确定需要变换的灰度级区间； ②利用线性变换的方法拉伸图像的对比度，即改变图像的灰度分布范围，突出感兴趣的区域，抑制不感兴趣的区域，显示经过线性变换后的图像； ③选用小波包去噪的方法抑制图像中的噪声。
【文档编号】G01N21/84GK103760162SQ201410024076
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】刘成霞 申请人:浙江理工大学