CN102565060A

CN102565060A - 基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法

Info

Publication number: CN102565060A
Application number: CN2012100025940A
Authority: CN
Inventors: 刘建立; 刘基宏; 高卫东; 徐伯俊; 王鸿博
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2012-01-06
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明涉及一种基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法，实现色彩图案结构复杂的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度的全局、精细、客观评价。基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法将通过硬件部分和软件部分协作实现。硬件部分可以实现数字喷墨印花纺织品图像的获取，它主要由工业视频套件(1)、光源(2)、光源控制器(3)、计算机主机(4)、显示器(5)、数据传输导线(6)以及工业视频套件和光源安装用的试样台(7)。软件部分可以现实图像的获取、保存、裁剪，以及灰度特征统计和数字喷墨印花纺织品褪色牢度等级和纯棉纤维白色贴衬试样沾色等级的评定。

Description

基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法

技术领域

本发明涉及一种基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法，该方法相比于ISO 105C10：2006《纺织品色牢度试验C10部分：耐皂液或肥皂和苏打液洗涤色牢度》和GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》规定的基于灰色样卡或仪器，对比原始试样，评定试样的褪色和贴衬织物的沾色方法相比，该发明提出的方法更加客观、准确，能有效减少主观评判带来的误差。

背景技术

纺织品数字喷墨印花是数字化、信息化时代的产物，它是通过各种数字化手段将图案输入到计算机，经过编辑处理，再由计算机根据图案控制喷头，直接将色墨按需喷射到纺织品上，在纺织品上形成花纹。经过近80年的发展，数码喷印技术因其反应快、灵活多变、印品精致、色彩丰富、绿色环保、高附加值等特点，越来越多地应用于纺织品印花领域。皂洗色牢度评价是数字喷墨印花纺织品质量评价的重要组成，对于所有印花织物，必须进行皂洗色牢度评价。在现有的评价方法中，主要根据印花纺织品洗涤前后表面色深度变化，例如白度值和K/S值变化。但是在现有测试白度值和K/S值的仪器中，只能对纺织品的局部取点进行测量，无法实现整块纺织品的全局测量，测试结果不能反映纺织品在洗涤过程中局部细节褪色情况。

另外，因为数字喷墨印花纺织品因其色彩复杂，耐皂洗色牢度客观精确评价一直是困扰数字喷墨印花技术的一个瓶颈问题。发明将提出一种基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法，实现皂洗色牢度的客观、精确量化评价。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法，实现数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度的全局、精细、客观评价。为了实现此目的，基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法将通过硬件部分和软件部分协作实现。

硬件部分可以实现数字喷墨印花纺织品图像的获取，它主要由工业视频套件(1)、光源(2)、光源控制器(3)、计算机主机(4)、显示器(5)和数据传输导线(6)以及工业视频套件和光源安装用的试样台(7)。

工业视频套件(1)由面阵彩色CCD相机、数据传输线和采集卡组成，是数字喷墨印花纺织品图像采集的关键器件。其中，面阵CCD分辨率不小于2048×2048像素。

光源(2)和光源控制器(3)配合使用，满足数字喷墨印花纺织品图像采集时，试样表面亮度要求。光源控制器(2)可以调节光源的亮度。其中，光源(2)应为LED条形光源，成对使用，光源长度不小于50厘米，单个光源内LED不少于4排。

软件部分是一种计算机程序，可以与硬件部分配合使用，获取试样图像，实现洗涤前后数字喷墨印花纺织品图像的分析，提取洗涤前后纺织品试样图像的纹理特征值，以描述纺织品试样褪色情况。在软件部分中，数字喷墨印花纺织品图像分析功能可以通过程序开发环境实现，例如MATLAB、Microsoft VisualC++、Microsoft Visual Basic和Delphi的编程实现，也可以通过专用的数字图像处理软件进行二次开发实现。

硬件部分和软件部分是基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法实现的基本要素，两者缺一不可。

附图说明

在附图中示意性地给出了本发明技术实施方式的主要示例，其中，

图1，硬件机构部分组成示意图；

图2，软件部分主要功能示意图。

具体实施方式

按照GB/T3921-2008中要求，当试样为织物时，按照以下方法制备组合试样：取大小为100毫米×40毫米数字喷墨印花纺织品试样一块，正面与一块100毫米×40毫米纯棉纤维白色贴衬织物相接触，沿一短边缝合。在本示例中，为了模拟真实洗衣褪色环境和保证试验的稳定性，采用家用滚动洗衣机一次对五块试样进行洗涤。例如，采用图1所示硬件配合图2所示软件对洗涤前后晾干的数字喷墨印花纺织品试样拍照，计算洗涤前后试样图像的灰度均值I_b和I_a。根据机器视觉原理可知，试样洗涤后褪色，颜色变浅，其灰度值变大。因此，因此计算洗涤前后试样图像灰度值增加量η：

η＝I_a-I_b (1)

在式(1)中，同一试样洗涤前后灰度均值差值η越大，说明试样褪色越严重。

同时，纯棉纤维白色贴衬织物在与数字喷墨印花纺织品试样一起洗涤时，会上染数字喷墨印花纺织品试样脱色的染料，出现染色现象。因此，纯棉纤维白色贴衬织物沾色后，灰度值会减小，其减小量也可以作为数字喷墨印花纺织品试样褪色程度的衡量指标。纯棉纤维白色贴衬织物灰度均值减小值为：

v＝T_b-T_a (2)

在式(2)中，T_b和T_a分别为纯棉纤维白色贴衬织物试样洗涤前后灰度均值。v表示纯棉纤维白色贴衬织物灰度均值减小值，v值越大，说明贴衬织物沾色越严重，数字喷墨印花织物洗涤试样越严重。

根据洗涤前后数字喷墨印花纺织品试样图像灰度值增加量η和纯棉纤维白色贴衬织物试样灰度均值减小量v确定褪色和沾色等级，具体如表1所示。

表1数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度等级表

η值	0-10	11-20	21-30	31-40	41-50	＞50
							耐皂洗色牢度等级	5	4	3	2.5	2	1
v值	0-10	11-20	21-30	31-40	41-50	＞50
							贴衬试样沾色等级	5	4	3	2.5	2	1

按照GB/T3921-2008中要求，每升水中含5g洗涤剂，根据洗衣机进水量，分别在快洗模式和棉麻模式洗涤中使用60g和110g洗涤剂。对洗涤后的数字喷墨印花织物试样和纯棉纤维白色贴衬织物试样晾干，并采用机器视觉系统拍照，计算洗涤前后试样的灰度均值。当洗涤水温为40℃时，数字喷墨印花织物试样(简称为褪色试样)和纯棉纤维白色贴衬织物试样(简称为贴衬试样)在快洗和棉麻洗涤模式洗涤前后试样图像灰度均值，以及耐皂洗色牢度和沾色等级如表2所示。

表2 40℃时，试样洗涤耐皂洗色牢度和沾色等级

Claims

1.一种基于机器视觉的数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度评价方法将通过硬件部分和软件部分协作实现，硬件部分应可以实现色彩图案结构复杂的数字喷墨印花纺织品试样和纯棉纤维白色贴衬试样图像的高精度获取，它主要由工业视频套件(1)、光源(2)、光源控制器(3)、计算机主机(4)、显示器(5)、数据传输导线(6)以及工业视频套件和光源安装用的试样台(7)。软件部分可以现实图像的获取、保存、裁剪，以及灰度特征统计和数字喷墨印花纺织品耐皂洗色牢度等级和纯棉纤维白色贴衬试样沾色等级的评定与评定结果的输出。

2.根据权利要求1，工业视频套件(1)应至少包括面阵彩色CCD相机、数据传输线和采集卡。其中，面阵CCD分辨率不小于2048×2048像素。

3.根据权利要求1，光源(2)和光源控制器(3)配合使用，应满足数字喷墨印花纺织品图像采集时，试样表面亮度要求。光源控制器(2)应可以调节光源的亮度。其中，光源(2)应为LED条形光源，成对使用，光源长度不小于50厘米，单个光源内LED不少于4排。

4.根据权利要求1，计算机主机(4)应配有工业视频套件图像采集卡插槽或接口，至少可以通过VGA接口、DVI接口、USB接口、1394接口或PCI插槽、PCI-E插槽、ISA插槽、AGP插槽中的一种方式将图像采集卡与计算机主板相连接，实现图像的采集和显示。

5.根据权利要求1和权利要求4，工业视频套件(1)和计算机主机(4)应与显示器(5)通过数据传输导线(6)相互连接，其中，显示器(5)应为彩色显示器，能显示RGB彩色图像。

6.根据权利要求1和权利要求5，在硬件系统中，至少有两根数据传输导线(7)，可以分别实现图像从工业视频套件(1)到计算机主机(4)，和图像信息从计算机主机(4)到显示器(5)的传输。

7.根据权利要求1，硬件部分应包括试样台(7)，其可以用于安装工业视频套件(1)和光源(2)，以及放置需要拍照的数字喷墨印花纺织品试样和纯棉纤维白色贴衬试样。其中，放置试样部分的试样台为正方形，尺寸应不小试样面积的3倍。

8.根据权利要求1，数字喷墨印花纺织品试样颜色不能为单一颜色，其表面至少包含两种以上的色彩。纯棉纤维白色贴衬试样，应为经过漂白后的纯棉织物，其白度不小于75％。