CN101979751B - 基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法，该方法包括以下步骤：1)获取织物的彩色图像；2)对步骤1)所获取的彩色图像进行前景与背景的分离并丢弃背景；4)采集前景的变形数据并用以表征织物的变形特征。本发明提供了一种检测精度高、检测信息量丰富、可操控性强以及便于操作的基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法。

Description

基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法

技术领域

本发明属纺织工业领域，涉及一种织物尺寸稳定性检测方法，尤其涉及一种基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法。

背景技术

织物的尺寸稳定性是评价其使用价值的重要性能之一，服装尺寸稳定性包含有弹性变形、塑性变形、折皱变形、收缩变形等，但无论何种变形，目前国内测量的方法和原理基本是一样的，以服装和织物上最频繁发生的收缩变形的内容——织物的缩水性为例，织物缩水率的测试方法较多，按其处理条件和操作方法的不同可分成浸渍法和机械处理法两类。浸渍法常用的有温水浸渍法、沸水浸渍法、碱液浸渍法及浸透浸渍法等；机械处理法一般采用家用洗衣机处理。但从原理上讲，不论哪种方法其测试原理大同小异，测试指标相同，即测定织物缩水处理前后的尺寸变化，由此求得织物缩水率。

一般情况下，测量织物缩水处理前后的尺寸变化时，往往是根据GB/T8628标准，在矩形织物四边缝制上异色十字线标，即为标记点，如选取经向与纬向各大于500mm的矩形织物，每个标记点与边缘的距离相同且大于50mm，通过测量织物缩水处理前后缝制在织物上的两两相邻的异色十字线标之间的距离的变化而得知。具体操作时，在织物经受洗涤和干燥程序处理之前，在规定的标准大气中调湿并用刻度尺测量两两相邻的异色十字线标的长度方向(经向或直向)及宽度方向(纬向或横向)的原始尺寸的平均值；在处理程序之后再调湿并再次测量长度或宽度方向的最终尺寸的平均值；计算尺寸变化占原始尺寸平均值的百分率(以负号表示尺寸减少或收缩，以正号表示尺寸增大或伸长)。即：

这种用刻度尺测量的传统方法所得到的信息量少且测量过程繁琐，测试的结果只是织物长宽(经纬)方向的简单变化率。但是织物经水洗，熨烫后，经纬向不一定是直的，或多或少都会发生变形，也就是经纬向的收缩是否均匀，而经纬向的不均匀收缩会造成织物鼓包、翻翘、歪斜、起皱等现象，丧失平整的外观，传统方法测量中这些现象是无法准确评价的。

同时，尽管国内有些实验仪器生产厂家将实验过程和测量整合在一台仪器内，这样虽然减轻了人工，但其实质还是传统的机械式实验方法，测量精度低，治标不治本，并且后期还需要人工进行数据统计和分析，显然还是非常的费时费力的。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种检测精度高、检测信息量丰富、可操控性强以及便于操作的基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法，其特殊之处在于：所述基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法包括以下步骤：

1)获取织物的彩色图像；

2)对步骤1)所获取的彩色图像进行前景与背景的分离并丢弃背景；

4)采集前景的变形数据并用以表征织物的变形特征。

上述基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法还包括：

3)对织物的彩色图像的前景进行倾斜校正。

上述织物是已经进行水洗、烘干处理后并在织物的四角设置有标记点。

上述步骤1)的具体实现方式是：

1.1)将织物置于单纯背景或已知背景的获取窗中；所述单纯背景是获取窗的背景色是单调的；所述已知背景是对获取窗的背景值进行预先设定；

1.2)对置于获取窗中的织物进行彩色图像的获取。

上述步骤2)的具体实现方式是：

2.2)对获取得到的织物的彩色图像进行前景边缘轮廓拾取；

2.3)选取步骤2)所得到的前景边缘轮廓，并根据拾取的边缘轮廓对前景和背景进行分离。

上述步骤2.2)之前还包括：

2.1)对获取得到的织物的彩色图像进行前景边缘轮廓增强。

上述步骤4)的具体实现方式是：

4.1)采集前景的变形数据，所述前景的变形数据包括织物边缘的经向尺寸、织物边缘的纬向尺寸、织物任意相邻的两个标记点的经向尺寸以及织物任意相邻的两个标记点的纬向的尺寸；

4.2)将采集得到的前景的变形数据进行数据处理，分别得到经向边缘各处收缩量、纬向边缘各处收缩量、经向边缘收缩率、纬向边缘收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第一经向收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第二经向收缩率、织物纬向相邻的两个标记点的第一纬向收缩率以及织物纬向相邻的两个标记点的第二纬向收缩率；所述边缘各处收缩量是对织物进行进行水洗、烘干处理后与处理前所得边缘尺寸的差值；所述边缘各处收缩率、织物任意相邻的两个标记点的第一收缩率以及织物任意相邻的两个标记点的第二收缩率是根据GB/T8628标准而形成的收缩率；

4.3)用处理后的变形数据对织物的变形特征进行表征；所述织物的变形特征包括：织物的收缩均匀性、织物的收缩幅度、织物的收缩率以及织物的收缩形态特征。

上述步骤4.3)中织物的收缩均匀性以及织物的收缩幅度的具体表征方式是：若经向边缘各处收缩率或纬向边缘各处收缩率均一致，则表征织物单向收缩均匀；若经向边缘各处收缩率或纬向边缘各处收缩率不一致，则表征织物单向收缩不均匀；若经向平均收缩率与纬向平均收缩率一致，则表征织物各向同性，即多向均匀；若经向平均收缩率与纬向平均收缩率不一致，则表征织物各向异性，即多向不均匀；织物的收缩幅度用收缩量来表征，收缩量为正值时，表示织物伸长；收缩量为负值时，表示织物缩短；织物的收缩幅度反映织物变形的程度；

所述步骤4.3)中织物的收缩率的具体表征方式是：通过织物经向相邻的两个标记点的第一经向收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第二经向收缩率、织物纬向相邻的两个标记点的第一纬向收缩率以及织物纬向相邻的两个标记点的第二纬向收缩率直接进行表征；

所述步骤4.3)中织物的收缩形态的具体表征方式是：根据如果织物经向相邻的两个标记点的第一经向收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第二经向收缩率、织物纬向相邻的两个标记点的第一纬向收缩率以及织物纬向相邻的两个标记点的第二纬向收缩率是否相同来表征织物的收缩形态；所述收缩形态包括矩形收缩以及不规矩形收缩；如果各向收缩率是相同的，则为矩形收缩；若各向收缩率是不相同，则为不规矩形收缩。

上述步骤3中的具体实现方式是：

在织物的彩色图像的前景中，以相邻经向或纬向两个标记点做一条平行单边标记线，若此标记线与图像获取窗口边缘有夹角，则对已经获取的彩色图像的前景进行旋转，实现倾斜校正；如果没有夹角，则不需要进行倾斜校正。

本发明的优点是：

1、检测精度高、检测信息量丰富。本发明提供的基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法是通过对织物的扫描或拍照等处理形成织物图像信息，该织物图像经过前后背景分离后，逐行对织物的图像进行分析、测量以及计算，迅速快捷的测出织物收缩均匀度，形态面积改变度等测试指标，如尺寸的变化、布面的凹凸与缩皱等形态变形指标，同时可以清晰地看见织物布面平整状态。由于本发明在图像获取时，采用了成像器件为彩色阵面CCD或高清摄像机，光学放大倍数5倍或以上，成像分辨率达到800×600或以上，同时在获取图像环节采用背光箱，很好的解决了光线强弱等外界影响问题，具有透射和反射双模式，以满足各类织物的图像获取以及后续测量的需求，多重因素直接从本质上解决了传统手工方式进行测量而导致的误差大、获取信息少等缺陷，由于对前后背景分离，对织物进行检测时，其检测精度远远高于人工或传统的方式，具有检测过程简单，检测精度高，检测信息量丰富的优点。

2、可操作性强、便于操作。本发明是基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法，是将织物尺寸的稳定性检测和计算机完美结合，通过本发明所提供方法进行数据采集、分析、统计，最终准确、快捷的得出能够客观公正准确全面的反应该织物在试验前后的尺寸形态方面的变化，进而得出其尺寸稳定性指标，重现性好，对于织物尺寸变化的测定是种方便、可行、可信的科学测试方法，具有很强的操作性。

具体实施方式

本发明提供了一种基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法，该方法包括以下步骤：

1)获取织物的彩色图像，其具体实现方式是：

1.1)将织物置于单纯背景或已知背景的获取窗中；所述单纯背景是获取窗的背景色是单调的；所述已知背景是对获取窗的背景值进行预先设定；

1.2)对置于获取窗中的织物进行彩色图像的获取。

该步骤是本方法的第一步，也是较为关键的一步，将变形后的织物放置在一个背景单纯的环境之中，对于花色织物而言，单纯背景更为重要，采用数字图像技术获得能够反映织物变形后形态，如尺寸的变化、布面的凹凸与缩皱的实物彩色图像。当然，该织物是已经进行水洗、烘干处理后并在织物的四角设置有标记点。

2)对步骤1)所获取的彩色图像进行前景与背景的分离并丢弃背景，其具体实现方式是：

2.1)对获取得到的织物的彩色图像进行前景边缘轮廓增强；

2.2)对获取得到的织物的彩色图像进行前景边缘轮廓拾取；

2.3)选取步骤2)所得到的前景边缘轮廓，并根据拾取的边缘轮廓对前景和背景进行分离。

需要说明的是，如果彩色图像中前景和背景差别很大，也就是前景和背景的反差比较大，前景的轮廓相当清晰，步骤2.1)是可以省略的，往往直接进行前景边缘轮廓拾取，也就是步骤2.2)，但是，一般情况下，前景和背景的反差较小，比如白色背景和粉色前景，前景的轮廓不是很清晰，此时，就应该先进行对边缘轮廓增强，然后进行拾取，进而实现对彩色图像前景和背景的分离。

3)对织物的彩色图像的前景进行倾斜校正，其具体实现方式是：

根据GB/T8628标准，选取经向与纬向各大于500mm的矩形织物，在矩形织物四角缝制上异色十字线标(即为标记点)，每个标记点与边缘的距离相同且大于50mm，在经向与纬向标记点内继续做相同距离标记点，矩形织物上最终至少在经向与纬向各标注三对标记点。在织物的彩色图像的前景中，以相邻经向或纬向两个标记点做一条平行单边标记线，若此标记线与图像获取窗口边缘有夹角，则对已经获取的彩色图像的前景进行旋转，实现倾斜校正；如果没有夹角，则不需要进行倾斜校正。

需要说明的是，步骤3)也是可以省略的，是否进行倾斜校正，是根据将织物与获取窗的摆放位置而言的，进行倾斜校正，效果会更好一些。

4)采集前景的变形数据并用以表征织物的变形特征，其具体实现方式是：

4.1)采集前景的变形数据，包括织物边缘的经向尺寸、织物边缘的纬向尺寸、织物任意相邻的两个标记点的经向尺寸以及织物任意相邻的两个标记点的纬向的尺寸；

4.2)将采集得到的前景的变形数据进行数据处理，分别得到经向边缘各处收缩量、纬向边缘各处收缩量、经向边缘收缩率、纬向边缘收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第一经向收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第二经向收缩率、织物纬向相邻的两个标记点的第一纬向收缩率以及织物纬向相邻的两个标记点的第二纬向收缩率；边缘各处收缩量是对织物进行进行水洗、烘干处理后与处理前所得边缘尺寸的差值；边缘各处收缩率、织物任意相邻的两个标记点的第一收缩率以及织物任意相邻的两个标记点的第二收缩率是根据GB/T8628标准而形成的收缩率；

4.3)用处理后的变形数据对织物的变形特征进行表征；织物的变形特征包括：织物的收缩均匀性、织物的收缩幅度、织物的收缩率以及织物的收缩形态特征，其具体表征方式是：

织物的收缩均匀性以及织物的收缩幅度的具体表征方式是：若经向边缘各处收缩率或纬向边缘各处收缩率均一致，则表征织物单向收缩均匀；若经向边缘各处收缩率或纬向边缘各处收缩率不一致，则表征织物单向收缩不均匀；若经向平均收缩率与纬向平均收缩率一致，则表征织物各向同性，即多向均匀；若经向平均收缩率与纬向平均收缩率不一致，则表征织物各向异性，即多向不均匀；织物的收缩幅度用收缩量来表征，收缩量为正值时，表示织物伸长；收缩量为负值时，表示织物缩短；织物的收缩幅度反映织物变形的程度；

织物的收缩率的具体表征方式是：通过织物经向相邻的两个标记点的第一经向收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第二经向收缩率、织物纬向相邻的两个标记点的第一纬向收缩率以及织物纬向相邻的两个标记点的第二纬向收缩率直接进行表征；

织物的收缩形态的具体表征方式是：根据如果织物经向相邻的两个标记点的第一经向收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第二经向收缩率、织物纬向相邻的两个标记点的第一纬向收缩率以及织物纬向相邻的两个标记点的第二纬向收缩率是否相同来表征织物的收缩形态；收缩形态包括矩形收缩以及不规矩形收缩；如果各向收缩率是相同的，则为矩形收缩；若各向收缩率是不相同，则为不规矩形收缩。

Claims (1)

1.一种基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法，其特征在于：所述基于图像分析的织物尺寸稳定性检测方法包括以下步骤：

1)获取织物的彩色图像：所述织物是已经进行水洗、烘干处理后并在织物的四角设置有标记点；

1.1)将织物置于单纯背景或已知背景的获取窗中；所述单纯背景是获取窗的背景色是单调的；所述已知背景是对获取窗的背景值进行预先设定；

1.2)对置于获取窗中的织物进行彩色图像的获取；

2)对步骤1)所获取的彩色图像进行前景与背景的分离并丢弃背景：

2.1)对获取得到的织物的彩色图像进行前景边缘轮廓增强；

2.2)对获取得到的织物的彩色图像进行前景边缘轮廓拾取；

2.3)选取步骤2.2)所得到的前景边缘轮廓，并根据拾取的边缘轮廓对前景和背景进行分离；

3)对织物的彩色图像的前景进行倾斜校正：

在织物的彩色图像的前景中，以相邻经向或纬向两个标记点做一条平行单边标记线，若此标记线与图像获取窗口边缘有夹角，则对已经获取的彩色图像的前景进行旋转，实现倾斜校正；如果没有夹角，则不需要进行倾斜校正；

4)采集前景的变形数据并用以表征织物的变形特征：

4.1)采集前景的变形数据，所述前景的变形数据包括织物边缘的经向尺寸、织物边缘的纬向尺寸、织物任意相邻的两个标记点的经向尺寸以及织物任意相邻的两个标记点的纬向的尺寸；

4.2)将采集得到的前景的变形数据进行数据处理，分别得到经向边缘各处收缩量、纬向边缘各处收缩量、经向边缘收缩率、纬向边缘收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第一经向收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第二经向收缩率、织物纬向相邻的两个标记点的第一纬向收缩率以及织物纬向相邻的两个标记点的第二纬向收缩率；所述边缘各处收缩量是对织物进行进行水洗、烘干处理后与处理前所得边缘尺寸的差值；所述边缘各处收缩率、织物任意相邻的两个标记点的第一收缩率以及织物任意相邻的两个标记点的第二收缩率是根据GB/T8628标准而形成的收缩率；

4.3)用处理后的变形数据对织物的变形特征进行表征；所述织物的变形特征包括：织物的收缩均匀性、织物的收缩幅度、织物的收缩率以及织物的收缩形态特征；

所述织物的收缩均匀性以及织物的收缩幅度的具体表征方式是：若经向边缘各处收缩率或纬向边缘各处收缩率均一致，则表征织物单向收缩均匀；若经向边缘各处收缩率或纬向边缘各处收缩率不一致，则表征织物单向收缩不均匀；若经向平均收缩率与纬向平均收缩率一致，则表征织物各向同性，即多向均匀；若经向平均收缩率与纬向平均收缩率不一致，则表征织物各向异性，即多向不均匀；织物的收缩幅度用收缩量来表征，收缩量为正值时，表示织物伸长；收缩量为负值时，表示织物缩短；织物的收缩幅度反映织物变形的程度；

所述织物的收缩率的具体表征方式是：通过织物经向相邻的两个标记点的第一经向收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第二经向收缩率、织物纬向相邻的两个标记点的第一纬向收缩率以及织物纬向相邻的两个标记点的第二纬向收缩率直接进行表征；

所述织物的收缩形态的具体表征方式是：根据如果织物经向相邻的两个标记点的第一经向收缩率、织物经向相邻的两个标记点的第二经向收缩率、织物纬向相邻的两个标记点的第一纬向收缩率以及织物纬向相邻的两个标记点的第二纬向收缩率是否相同来表征织物的收缩形态；所述收缩形态包括矩形收缩以及不规矩形收缩；如果各向收缩率是相同的，则为矩形收缩；若各向收缩率是不相同，则为不规矩形收缩。