CN101196511A - 一种织物沾水等级检测方法及其检测设备 - Google Patents

一种织物沾水等级检测方法及其检测设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种织物沾水等级客观评定检测方法及其检测设备，解决了传统检测方法的可靠性低的问题，找到获取沾水图像的特征值的方法并且建立了基于专家经验的合理有效的沾水等级评定公式，利用图像处理系统作自动计算，使其评级精度远远超过了目前人工评定的精度，提高了织物沾水等级检测的客观性和可靠性，有利于确立实验室检测的权威性。

Description

一种织物沾水等级检测方法及其检测设备
技术领域
本发明涉及一种织物沾水等级检测方法及其检测设备。
背景技术
目前国内外最常用的织物沾水性能测试就是喷淋沾水试验(Spraytest)，其最早由杜邦公司发明，标准是AATCC 22-1977喷射试验。采用这个方法测试的标准有：中国标准GB/T4745：1997；有英国标准BS3702：1981；有国际标准IS04920：1981；有欧盟标准EN 24920：2001等，这些标准的内容基本一致，采用的检测方法和检测设备都一样，并没有相关的研究和改进。以下是这种方法的测试情况。
测试时，截取18×18(cm)的织物试样1块，紧绷于试样夹持器上，并以45°放置。使织物的经向顺着布面水珠流下的方向，实验面的中心在喷嘴表面中心下的150mm处。将250mL冷水迅速倾入如图1所示的玻璃漏斗中，使水约在25-30s内淋洒于织物表面。淋洒完毕，取起夹持器，使织物正面向下成水平，然后对着一硬物轻敲两次。将实验织物与标准图片对照(如图2所示)，凭借测试人员的视觉和经验，人工评定试样的沾水级别。
由于这种方法是主观评定，受人为因素影响较多，实验误差大，评级精度低。对于部分白色、浅色织物的评定，人为误差更大，时常会出现对于同一试样，不同的实验室评定的等级相差较大，甚至会出现相差1-2级的情况，这就很不利于贸易量的提高，也不利于各实验室的作为第三方的权威作用。如上所述，如何可靠、客观地检测织物的沾水等级成为亟待解决的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种织物沾水等级检测方法及其检测设备，提高了织物沾水等级检测的客观性和可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种织物沾水等级检测方法，将织物试样紧绷于活动装样台上并以45°放置，冷水迅速通过喷淋漏斗淋洒于织物试样表面，在活动装样台水平放置时利用图像获取装置分别得到喷淋前未沾湿织物的图像和喷淋后沾湿织物的图像，通过图像处理系统分别将沾水前后织物试样的RGB格式图像转换成HSV格式的灰度图像，将前后两图像的灰度图像进行减法运算，得到沾湿部分初始图像，再以织物试样的圆形测试区域为参考圆，利用图像获取装置得到参考圆的形状、面积，对沾湿部分原始图像进行优化处理，根据参考圆面积，提取沾湿部分图像的特征值参数，最后将沾湿部分图像的特征值参数代入经验公式，计算出沾水等级。
一种实施上述方法的检测设备，包括箱体，所述箱体的顶部安装有喷淋漏斗和标准光源，喷淋漏斗的侧面装有图像获取装置，图像获取装置通过数据线连接有图像处理系统，所述图像处理系统通过数据线与箱体外侧的显示屏连接，所述箱体内腔底部设置有可旋转的活动装样台，活动装样台45°倾斜时其中心与喷淋漏斗相对应，活动装样台水平放置时其中心与图像获取装置相对应。
本发明的有益效果是：由于本发明中测试标准和环境和目前人工评级使用的标准一样，保证了检测结果具有可比性，找到获取沾水图像的特征值的方法并且建立了基于专家经验的合理有效的沾水等级评定公式，使得主、客观相关系数达到较高水平，评定级差在0.3级以内所占比例为99％，远远超过了目前人工评定的精度，提高了织物沾水等级检测的客观性和可靠性，有利于确立实验室检测的权威性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的检测方法技术路线示意图；
图2是本发明的检测设备结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的一种织物沾水等级检测方法，将织物试样A紧绷于活动装样台7上并以45°放置，冷水迅速通过喷淋漏斗2淋洒于织物试样A表面，在活动装样台7水平放置时利用图像获取装置4分别得到喷淋前未沾湿织物的图像和喷淋后沾湿织物的图像，通过图像处理系统5分别将沾水前后织物试样A的RGB格式图像转换成HSV格式的灰度图像，将前后两图像的灰度图像进行减法运算，得到沾湿部分初始图像，再以织物试样A的圆形测试区域为参考圆，利用图像获取装置4得到参考圆的形状、面积，对沾湿部分原始图像进行优化处理，根据参考圆面积，提取沾湿部分图像的特征值参数，最后将沾湿部分图像的特征值参数代入经验公式，计算出沾水等级并在显示屏6上显示出来。由于本发明中检测标准和环境和目前人工评级使用的标准一样，保证了检测结果具有可比性，找到获取沾水图像的特征值的方法并且建立了基于专家经验的合理有效的沾水等级评定公式，使得主、客观相关系数达到较高水平，评定级差在0.3级以内所占比例为100％，远远超过了目前人工评定的精度，提高了织物沾水等级检测的客观性和可靠性，有利于确立实验室检测的权威性。
作为本检测方法的优化，所述特征参数包括有：沾水部分总相对面积sum和沾水部分总相对面积sum的对数log(sum)，所述经验公式是C1＝a1-b1*sum+c1*log(sum)，其中C1为沾水等级，a1∈[1.0，2.6]，b1∈[1.0，3.0]，c1∈[0.25，0.5]。此公式对评级精度要求较低时适用，检测速度较快，主客观相关系数达到96.64％。
作为本检测方法的进一步优化，所述特征参数包括有：最大沾水部分相对面积max、最大沾水部分相对面积max的对数log(max)、沾水部分总相对面积sum和沾水部分总相对面积sum的对数log(sum)，所述经验公式是C2＝a2-b2*sum+c2*log(sum)+d2*max-e2*log(max)，其中C2为沾水等级，a2∈[1.0，2.5]，b2∈[2.0，5.0]，c2∈[0.01，0.02]，d2∈[1.0，2.0]，e2∈[0.26，0.52]。此公式对评级精度要求较高时适用，检测精度高，主客观相关系数达到97.13％。
参照图2，一种实施上述方法的检测设备，包括箱体1，箱体1的顶部安装有喷淋漏斗2和标准光源3，喷淋漏斗2的侧面装有图像获取装置4，图像获取装置4通过数据线连接有图像处理系统5，图像处理系统5通过数据线与箱体1外侧的显示屏6连接，箱体1内腔底部设置有可旋转的活动装样台7，活动装样台7作45°倾斜时其中心与喷淋漏斗2相对应，活动装样台7水平放置时其中心与图像获取装置4相对应。活动装样台7和箱体1的底板之间的角度可在0～90度的范围调整，拍摄样品沾水前和沾水后图像时调整到水平，沾水测试时调整到45度。活动装样台7除了能绕着轴转动外，还能左右移动，以方便调整装样台的中心。活动装样台的设计，必须保证装样台的定位件有相当高的精度，使装样台每次复位到水平位置时，每次位置非常吻合，这样可以保证获取的图像各像素点不会产生过大的位移，这样才能保证更准确地将沾水部分图像识别出来。
作为本检测设备的改进，图像获取装置4为CCD摄像机，图像处理系统5为基于RISC结构的嵌入式微处理器，其内部装载图像处理程序和结果评定程序，显示屏6采用触摸式，可显示软件界面和相关功能键，便于操作，标准光源采用D65标准光源。另外，箱体1内腔底部设置有疏水槽11，箱体1外装有与所述疏水槽11连通的出水管8，让测试过后的水可以自动从出水管8排除，免于人工清理。
本发明的一种织物沾水等级检测方法结合其检测设备的操作过程如下：
A.打开检测设备开关，启动显示屏和微处理器，启动摄像机，打开标准光源灯。
B.活动装样台放置水平，取17×17(cm)的织物试样1块，装上试样，然后用摄像机拍摄未沾水测试前试样图像。
C.将装有试样的活动装样台转到45°位置，使织物的经向顺着布面水珠流下的方向，实验面的中心在喷嘴表面中心下的150mm处。
D.将250mL冷水迅速倾入玻璃漏斗中，使水约在25～30s内淋洒于织物表面。淋洒完毕，用硬物轻敲装样夹边缘几次，使织物表面容易滑脱的水珠滑落，然后将活动装样台放置水平，位于摄像机的正下方，正好和原来取出试样夹的位置一致，拍摄织物沾水后图像。
E.在微处理器中处理图像，分别将沾水前后拍摄的试样图像转换成灰度值图像，两结果相减取绝对值得到沾水初始图像，除去初始图像上的噪音点，计算得到沾水图像中最大沾水部分的绝对面积和沾水图像中总沾水部分的绝对面积，再分别和参考圆的绝对面积相比，得到的小于1的比值作为相对面积，这就是要找的特征值参数：最大沾水部分相对面积、沾水部分总相对面积。
F.根据精度需要和速度需要，将得到特征值参数代人经验公式，计算出沾水等级，保留一位有效数字，将结果显示在装置的显示屏上。

Claims (9)

1.一种织物沾水等级检测方法，将织物试样(A)紧绷于活动装样台(7)上并以45°放置，冷水迅速通过喷淋漏斗(2)淋洒于织物试样(A)表面，其特征在于，在活动装样台(7)水平放置时利用图像获取装置(4)分别得到喷淋前未沾湿织物的图像和喷淋后沾湿织物的图像，通过图像处理系统(5)分别将沾水前后织物试样(A)的RGB格式图像转换成HSV格式的灰度图像，将前后两图像的灰度图像进行减法运算，得到沾湿部分初始图像，再以织物试样(A)的圆形测试区域为参考圆，利用图像获取装置(4)得到参考圆的形状、面积，对沾湿部分原始图像进行优化处理，根据参考圆面积，提取沾湿部分图像的特征值参数，最后将沾湿部分图像的特征值参数代入经验公式，计算出沾水等级。
2.根据权利要求1所述的一种织物沾水等级检测方法，其特征在于所述特征参数包括有：沾水部分总相对面积sum和沾水部分总相对面积sum的对数log(sum)。
3.根据权利要求2所述的一种织物沾水等级检测方法，其特征在于所述经验公式是C1＝a1-b1*sum+c1*log(sum)，其中C1为沾水等级，a1∈[1.0，2.6]，b1∈[1.0，3.0]，c1∈[0.25，0.5]。
4.根据权利要求1所述的一种织物沾水等级检测方法，其特征在于所述特征参数包括有：最大沾水部分相对面积max、最大沾水部分相对面积max的对数log(max)、沾水部分总相对面积sum和沾水部分总相对面积sum的对数log(sum)。
5.根据权利要求4所述的一种织物沾水等级检测方法，其特征在于所述经验公式是C2＝a2-b2*sum+c2*log(sum)+d2*max-e2*log(max)，其中C2为沾水等级，a2∈[1.0，2.5]，b2∈[2.0，5.0]，c2∈[0.01，0.02]，d2∈[1.0，2.0]，e2∈[0.26，0.52]。
6.实施权利要求1所述方法的一种检测设备，包括箱体(1)，其特征在于所述箱体(1)的顶部安装有喷淋漏斗(2)和标准光源(3)，喷淋漏斗(2)的侧面装有图像获取装置(4)，图像获取装置(4)通过数据线连接有图像处理系统(5)，所述图像处理系统(5)通过数据线与箱体(1)外侧的显示屏(6)连接，所述箱体(1)内腔底部设置有可旋转的活动装样台(7)，活动装样台(7)45°倾斜时其中心与喷淋漏斗(2)相对应，活动装样台(7)水平放置时其中心与图像获取装置(4)相对应。
7.根据权利要求6所述的一种检测设备，其特征在于所述图像获取装置(4)为CCD摄像机。
8.根据权利要求6所述的一种检测设备，其特征在于所述图像处理系统(5)为基于RISC结构的嵌入式微处理器，其内部装载图像处理程序和结果评定程序。
9.根据权利要求6所述的一种检测设备，其特征在于所述箱体(1)内腔底部设置有疏水槽(11)，箱体(1)外装有与所述疏水槽(11)连通的出水管(8)。
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