CN103741501B - 一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于图像识别的真丝织物扎染用染料的选择方法，属于纺织品特种染色加工技术领域。本发明采用夹染工艺得到样品，对样品染色所得的彩色图像进行处理和等级统计，以不同等级区域织物面积的百分比定量地描述夹染时染料对织物的扩散和渗透程度：低级别区所占面积多的染料，说明在织物上的扩散和渗透较多；高级别区所占面积多的染料，说明在织物上的扩散和渗透较少；据此，任意选择着色面积参数差距较大的两种染料进行拼色用于真丝织物的扎染，均可获得一浴多彩色效果。该方法操作简单直观、方便快捷，染色效果好，适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种真丝织物扎染用染料的选择方法，具体是一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法，属于纺织品特种染色加工技术领域。
背景技术
扎染是先按图案设计要求，用缝、捆、包扎等多种机械防染手段，在织物局部阻止染料上染，从而使被防染的部位出现自然花纹或朦胧相似花型的染色技术。扎染融现代染整技术与美术为一体，具有民族传统和时代气息相结合的特色。扎染制品独特的彩色晕色肌理效果，明显的浮雕各异的艺术效果，为一般机械印花产品所无法仿效。一般而言，扎结织物在染色过程中，主要依靠织物的毛细管效应及染料自身的扩散性能，染料向扎结处内部渗透。因此，扎染制品的色泽层次、晕纹肌理以及轮廓清晰度，直接与扎染技法、扎紧程度、染色工艺参数等密切有关。
常规织物的扎染主要采用单一的染料对织物进行染色，往往只能染得单一颜色的花纹，或经扎染获得浓淡有别而色相一致的色泽。因此，国内外传统的扎染纺织品要获得多彩色效果，常常是通过多次结扎套染，或者结合点染、注射染、手绘、泼染等特种技法完成的。这种传统工艺虽能获得多彩色效果，但由于经过多次染色，所得色泽较萎暗，并且彩色晕纹肌理效果差。另外，织物经反复扎染不仅费料、耗能、工效低，还易产生灰伤、破洞、强力下降等病疵。
在本发明作出之前，文献“真丝绸一浴多彩色扎染技术及原理探讨”（王惠珍、王祥荣、王权、丁华，[J]苏州丝绸工学院学报，1996，16（4）：39-46）报道了一种真丝绸一浴多彩色扎染技术，通过测试染料上染真丝织物的竭染率、半染时间以及计算染料IOB值（无机性与有机性值）对拼色染料进行选择，采用竭染率、半染时间以及计算染料IOB值相差较大的染料进行拼色，能够通过一浴法获得多彩色扎染织物，比传统的方法有了较大的进步。该方法的不足是测试染料上染真丝织物的竭染率、半染时间工作量较大；计算染料IOB值必须知道染料的结构，而目前使用的大量染料的结构染料生产厂家没有公布，因此无法计算其IOB值。所以上述方法在实际使用中受到较大的限制。除此之外，其它选择真丝绸一浴多彩色扎染用染料的方法未见报道。
发明内容
本发明针对现有技术存在的染料筛选工作量大，实际操作具有局限性的不足，提供一种操作简便、直观，具有实用价值的选择真丝绸一浴多彩色扎染用染料的方法。
本发明采用的技术方案是提供一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法，包括如下步骤：
1、将真丝织物裁剪成固定的面积形状及尺寸大小，取7～15片叠加整齐，夹于两块形状与真丝织物相同的夹板中间，施加恒定的夹力进行固定；
2、取一种备选染料，配成染浴，在规定的染色条件下将固定好的真丝织物投入染浴进行染色，染色结束后拆除夹板，将织物晾干；
3、以叠加层中间的真丝织物为样品，采集样品染色后的着色图案，截取染色部分的图像并进行灰度化处理，计算得到样品上不同灰度等级的着色图案所对应的着色等级面积参数；
重复步骤1～3，分别得到各备选染料的着色等级面积参数；
4、一浴多彩色扎染时，在备选染料中依据着色等级面积参数的结果选择两种染料进行拼色，用于真丝织物的扎染。
本发明的一种具体方案是用数码相机采集样品染色后的着色图案；真丝织物为周长20～100cm的正方形；真丝织物的叠加层数为9层；备选染料为适用于真丝织物染色的弱酸性染料、中性染料、直接染料、活性染料；规定的染色条件为染料用量5～10%owf，浴比：1：10～30，染浴pH值为3～5，染色温度为80～95℃，染色时间为20～40min。
本发明技术方案中，将256个灰度值分为五个灰度等级，按一至五级，灰度值范围依次为0～89、90～119、120～149、150～179和150～179，它们分别对应于样品相对于染料的得色量等级；分别计算各灰度等级区域中图像的像素点，得到样品上五个不同灰度等级的着色图案所对应的着色等级面积参数，计算各着色等级面积占总面积的百分比数，选择着色等级面积百分比数最大值不在同一灰度等级中的两种染料用于染色。
在本发明中，对染色后的织物图像进行灰度值图像区域统计的目的，是为了相对应地得到染色后染料对真丝织物的扩散和渗透情况的分析与定量计算。本发明把256个灰度级分为五个等级，一级区域认为该面积得色量最大；二级区域面积的得色量较大，三级区域面积的得色量中等，四级区域面积的得色量较小，五级区域部分基本没有被染色或完全没有染色。可对染色所得织物图像进行等级统计，以不同等级区域织物面积的百分比定量地描述夹染时染料对织物的扩散和渗透程度：低级别区所占面积多的染料，说明在织物上的扩散和渗透较多；高级别区所占面积多的染料，说明在织物上的扩散和渗透较少。
本发明依据的原理是：采用夹染工艺，对染色所得织物的彩色图像进行处理和等级统计，以不同等级区域织物面积的百分比定量地描述夹染时染料对织物的扩散和渗透程度：低级别区所占面积多的染料，说明在织物上的扩散和渗透较多；高级别区所占面积多的染料，说明在织物上的扩散和渗透较少；据此，任意选择着色面积参数差距较大的两种染料进行拼色用于真丝织物的扎染，均可获得一浴多彩色效果。
与现有技术相比，本发明的优点是：采用本发明的方法不必依赖于对染料结构的了解，可将染料在特定条件下染色时对真丝织物的扩散和渗透程度定量化，选择两种着色面积参数差距较大的染料进行拼色用于真丝织物的扎染，均可获得一浴多彩色效果。该方法操作简单方便、直观有效，适用于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例技术方案提供的一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法中，图像处理步骤中的工作流程图；
图2是本发明实施例技术方案提供的经图像处理后得到的染色布样图，其中，图(a)为活性紫X-2R染色样，图(b)为弱酸性果绿3GM染色样。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步描述。
实施例1
本实施例选用染料为：活性紫X-2R和弱酸性果绿3GM。
织物的染色：取9块剪成10cm×10cm大小的真丝织物叠放整齐，夹于两块相同形状和尺寸大小、染色条件下不易变形、不吸附染料的夹板中间，施加恒定的夹力进行固定。将夹好的真丝织物投入染浴中进行染色。固定染色条件为：染料用量5%owf，浴比：1：20，染色温度：95℃，pH值4，染色时间为30min。染色结束后取出，拆除夹板，将织物晾干，平整处理后进行图像处理。
参见附图1，它是本实施例中图像处理步骤的工作流程图。在本实施例中，利用数码相机在同样的条件下对夹染所得的织物进行拍摄，采集最初的图像。采用图像处理技术截取有效的染色图案。
在相同条件下对染色图案采用图像处理技术进行灰度化处理，采用中值滤波的方法进行图像滤波，进行对比度调整，使图像更直观地表明上染部分和未上染部分的区别。其结果参见附图2。
进行图像灰度值的统计与分析，对夹染时染料对真丝织物的扩散和渗透情况进行定量的计算，具体方法是：把256个灰度级分为五个等级，一级：灰度值为0～89的像素点区域,认为该面积得色量最大；二级：灰度值为90～119的像素点区域，该面积得色量较大：三级：灰度值为120～149的像素点区域，该面积得色量中等：四级：灰度值为150～179的像素点区域，该面积得色量较小：五级：灰度值为180～255的像素点，该部分基本没有被染色或完全没有染色。以不同等级区域织物面积的百分比定量地描述夹染时染料对织物的扩散和渗透程度：低级别区所占面积多的染料，说明在织物上的扩散和渗透较多；高级别区所占面积多的染料，说明在织物上的扩散和渗透较少。两种染料的结果列于表1。
表1染料对织物的扩散和渗透程度
根据表1的数据分析，活性紫X-2R对真丝织物的渗透较多，弱酸性果绿3GM对真丝织物的渗透较少，两种染料的渗透性能有较大的差距。将两种染料进行拼混，对真丝织物进行扎染试验，获得了渐变的多彩色效果。
本实施例提供的技术方案同样适用于中性染料、直接染料等真丝织物用染料。
Claims (7)
1.一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将真丝织物裁剪成固定的面积形状及尺寸大小，取7～15片叠加整齐，夹于两块形状与真丝织物相同的夹板中间，施加恒定的夹力进行固定；
（2）取一种备选染料，配成染浴，在规定的染色条件下将固定好的真丝织物投入染浴进行染色，染色结束后拆除夹板，将织物晾干；
（3）以叠加层中间的真丝织物为样品，采集样品染色后的着色图案，截取染色部分的图像并进行灰度化处理，计算得到样品上不同灰度等级的着色图案所对应的着色等级面积参数；
重复步骤（1）～（3），得到各备选染料的着色等级面积参数；
（4）一浴多彩色扎染时，在备选染料中依据着色等级面积参数的结果选择两种染料进行拼色，用于真丝织物的扎染。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法，其特征在于：用数码相机采集样品染色后的着色图案。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法，其特征在于：将256个灰度值分为五个灰度等级，按一至五级，灰度值范围依次为0～89、90～119、120～149、150～179和180～255，它们分别对应于样品相对于染料的得色量等级；分别计算各灰度等级区域中图像的像素点，得到样品上五个不同灰度等级的着色图案所对应的着色等级面积参数，计算各着色等级面积占总面积的百分比数，选择着色等级面积百分比数最大值不在同一灰度等级中的两种染料用于染色。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法，其特征在于：真丝织物为周长20～100cm的正方形。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法，其特征在于：真丝织物的叠加层数为9层。
6.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法，其特征在于：备选染料为适用于真丝织物染色的弱酸性染料、中性染料、直接染料、活性染料。
7.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的真丝织物一浴多彩色扎染用染料的选择方法，其特征在于：规定的染色条件为染料用量5～10%owf，浴比：1：10～30，染浴pH值为3～5，染色温度为80～95℃，染色时间为20～40min。
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