CN109297937B - 一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法。第一步,以专门设备获取织物透光的数字图像,在Photoshop软件打开织物透光图像,放大并获取几个较大孔隙最亮处的灰度值,计算平均透光率,用来判断织物是化学防绒还是物理防绒;第二步,在MATLAB软件中编写程序并运行,得到织物上可能钻绒的大孔隙频率分布情况,与孔隙标准频率分布相比较,得出织物的物理防绒特性优劣。本发明仅使用小面积的面料进行快速测试,就可以知道面料的防绒效果、防绒机理或所属种类,简单、易行、快捷,方便测试人员在短时间内找出防绒差或不防绒的面料,提高了工作效率;且不用像传统防钻绒性能测试方法那样制作填充有羽绒的试样袋,环保,节省材料,节省人力。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,属于织物防钻绒性能评定领域。
背景技术
羽毛羽绒是一类天然材料,具有其他材料所不可替代的优势,羽绒制品以其轻、软、暖的优良特性深受消费者的喜爱。但羽绒制品的钻绒问题一直困扰着生产企业与消费者,也是羽毛羽绒制品质量投诉的热点之一。故研究织物防钻绒性能试验方法对于提高羽绒制品质量,减少因羽绒钻绒引起的质量纠纷,具有十分重要的现实意义。
机织面料是具有防钻绒功效的常用面料,防钻绒用途一般不用针织物,因为机织物的孔隙大小相对来说是小于针织物。因此,防钻绒面料评价主要考虑机织面料。防钻绒面料又可分为物理防绒和化学防绒,前者靠做小织物孔隙而获得防钻绒功能,后者因织物孔隙不够小,需在织物表面涂层或与薄膜复合后达到防钻绒效果。物理防绒织物具有轻柔、透气、舒适、环保等优越性,常常成为消费者的首选。但是,目前缺乏判断物理防绒和化学防绒的简单易行方法。
对于物理防绒面料来说,防钻绒性能与其表面的孔隙大小以及孔径分布有很大关系,孔隙孔径及分布是防绒面料的重要质量标记,直接影响单位面积的钻绒根数。如果织物孔隙大于羽绒直径,则羽绒就会容易钻出,达不到防绒效果。而涂层或薄膜复合后的防钻绒织物虽然容易达到防钻绒的要求,但是却因孔隙过小或没有孔隙导致织物的透气性、透湿性等变差,面料舒适度严重下降。因此,防绒面料的孔隙大小关系着织物的一系列性能与风格,测试表征面料的孔隙大小以及孔径分布就显得尤为重要。
目前,国内外对织物防钻绒性测试方法的研究比较少,三种传统的测试方法中的转箱法在日常检测中应用比较多,而摩擦法、冲击法应用很少。对于同一种测试试样,这三种测试方法得到的结果也可能不完全相同。而且在国际羽绒羽毛局的官方检测方法中并没有涉及防钻绒测试的描述。虽然这三种测试方法可以较为准确地测出面料的钻绒根数,但是操作过程比较繁琐,测试过程费时,制样耗费原料多,现在也没有出现有效的解决办法能够解决上述问题,更没有判断物理防绒和化学防绒简便方法。
近几年,伴随着科学技术的迅猛发展,数字图像处理技术得到了越来越多的重视,在众多新的领域内受到了越来越广泛的应用,逐渐走进人们的日常工作与生活。目前高度发达的数字图像处理技术不但功能越发完善,而且操作特别简单、硬件成本低,适用性强,使原本繁琐的数学计算得到大幅度简化,推动了数字图像处理技术的广泛运用。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作简单、快速测试面料防钻绒性能以及判断是物理防绒或化学防绒的方法。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是提供了一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步、获得织物的透光图像;
第二步、从透光图像所显示的所有由纱线交织或串套形成的孔隙中选择N个较大的孔隙,获得该N个孔隙最亮处的透光强度,并计算对应的透光率,若所有孔的平均透光率小于预先设定的阈值A,则将当前织物判定为化学防绒织物,不需要进行下述步骤,若平均透光率大于预先设定的阈值A,则将当前织物判定为非化学防绒织物,进入第三步判断其是否具有物理防绒特性;
第三步、利用透光图像获得大孔频率分布的直方图,利用透光图像对织物每平方米面积上孔隙面积大于某一下限值的各档位的孔数进行统计得到该直方图;
第四步、将上一步得到的直方图与预先设定的标准相对比,当直方图中任一档位的孔隙数都不大于标准的极限值时,判断该织物具有防钻绒特性,并且是物理防绒,否则判断该织物防钻绒特性较差甚至不具备防钻绒特性。
优选地,第一步中,获得织物的透光图像的方式为:将织物平铺在透射式扫描仪的载物台上,或平铺在自制装置上,拍摄织物的透光数字图像,图像分辨率设定为500~2000ppi。
优选地,第二步中,选择N个较大的孔隙时,将透光图像放大至出现清晰可见的正方形网格,每个正方形网格为一个像素点,再查看所有纱线交织或串套形成的孔隙,从中挑选出N个较大的孔隙。
优选地,所述第三步包括:
步骤1、获得透光图像的灰度直方图;
步骤2、确定孔隙阈值,包括以下步骤:
先增强上一步得到的灰度直方图的对比度,从而提高孔隙与纱体的对比度,然后以最大类间方差法自动确定合适的孔隙阈值;
步骤3、在步骤2确定的孔隙阈值下,对上一步得到的灰度直方图进行图像二值化处理,获得二值化图像;
步骤4、计算每一孔隙的面积,包括以下步骤:
对上一步得到的二值化图像进行图像连通域标记,每个分离开的孔隙为一个连通域,对每一连通域面积进行计算,接着根据拍摄透光图像时选择的分辨率大小用下式计算出孔隙面积的真实尺寸;
孔隙面积=(25400/分辨率)2×连通域面积的像素点数,单位为μm2;
步骤5、做出大孔频率分布的直方图,包括以下步骤:
预设孔隙面积起始值及梯度值,从孔隙面积起始值开始,以梯度值为梯度划分孔隙面积档位,统计出织物每平方米面积上孔隙面积大于某一下限值的各档位的孔数,得到大孔频率分布的直方图。
优选地,所述步骤1之后并所述步骤2之前还包括:对灰度直方图进行降噪处理,去除干扰噪音。
优选地,所述步骤4之后并所述步骤5之前还包括:对上一步得到的二值化图像进行图像形态学处理,使得二值化图像中的孔隙轮廓光滑,孔隙与孔隙间各个分离。
优选地,所述第四步中,与标准的极限值相比,织物各档位的孔隙数越少,判断织物的防钻绒特性越好。
优选地,所述阈值A在80%至95%范围。
本发明的科学原理如下:
(1)关于判断织物是物理防绒或是化学防绒
物理防绒是指织物的防钻绒特性完全由纤维、纱线构成的纺织结构提供,不依赖化学加工。化学防绒织物的防钻绒特性则要依赖化学加工或其他非纤维性材料,目前主要有涂层织物和薄膜复合织物。化学防绒织物的纱线交织或串套形成的孔隙处会填充有某些胶黏作用的涂层材料,或者被一层薄膜覆盖,所以会降低透射光线的强度。物理防绒面料孔隙处的理论透光率应该为100%,由于尘埃等随机影响实际有时会略低于100%,而化学防绒织物的孔隙处透光率会比较小。我们的实验表明,物理防绒面料孔隙处实际透光率在90%以上,目前的化学防绒织物孔隙处的透光率在85%以下。
(2)关于孔隙实际尺寸的计算
图像的连通域即为孔隙,调用regionprops函数计算的面积单位为像素数,实际大小与选择的分辨率有关。在实际应用中,孔隙钻绒与否还受织物中填充的羽绒尺寸影响,羽绒纤维尺寸一般用横截面的面积表示,单位μm2。故孔隙面积应将像素单位换算成实际面积单位μm2,便于同羽绒尺寸相对比来分析面料的防钻绒效果。
拍摄透光图像时选择的分辨率大小即为单位英寸中所包含的像素点个数,1英寸中像素点越多,说明图像质量越好,清晰度越高。1英寸=2.54cm=2.54×104μm,那么每一像素点的边长为25400/分辨率(μm),每一个像素点的面积为(25400/分辨率)2(μm2)。则孔隙面积的真实尺寸计算公式应为:
单个孔隙面积的真实尺寸(μm2)
=每一像素点面积×连通域面积的像素点数
=(25400/分辨率)2×连通域面积的像素点数(μm2)
(3)关于面料防钻绒性的判断
防钻绒效果与织物的孔隙尺寸和羽绒纤维直径二方面因素有关。羽绒服或羽绒被里填充的羽绒主体是朵绒,所谓含绒率是指朵绒占总量的重量百分率,应用的一般在90%或80%以上,其余为绒丝、羽片等。朵绒呈球状、细而柔软的纤维从球心呈放射状向外生长,很难钻出面料表面。在日常生活中容易刺破面料形成“跑绒”现象是质地坚硬的羽丝,羽丝放大形态呈羽毛状,我们测试分析过钻出面料的羽丝根部直径和横截面积,直径在81.0~95.1μm范围,根部横截面的面积在5160~7100μm2范围,只有这种比较粗硬的绒丝才容易钻出面料,而其他绝大多数朵绒和柔软绒丝很难钻出面料。由于羽绒加工中采取了去除粗羽毛的措施,一般并不存在直径在95μm以上绒丝。所以,当面料的孔隙面积大于5160μm2时,该孔隙才具有钻绒的可能性,这类孔隙被称为大孔;当孔隙面积小于5160μm2时,该孔隙属于“安全”孔隙,不易钻绒。因此,“5160μm2”就是防钻绒织物允许的孔隙尺寸上限值,也是易钻绒孔隙尺寸的下限值,判断防钻绒效果优劣,应该考核尺寸大于“5160μm2”的孔隙数量。
国标GB/T12705.2-2009《纺织品织物防钻绒性试验方法第2部分:转箱法》中规定羽绒中的绒丝含量不大于10.5%,这些绒丝的绝大多数根部直径或横截面积都小于上述极限值,只有极少数较粗硬的羽丝根部能达到上述数值。所以,只有当极少数粗硬羽丝碰到大孔时才有可能发生钻绒情况。面料的大孔数量越多、孔隙尺寸越大,碰到粗硬羽丝的机会越多,钻出羽绒的根数也会越多。
我们测试分析过多种织物的孔隙尺寸分布与防钻绒性能的关系,发现织物防钻绒性能还与织物组织结构有关,在同样紧密度或孔径条件下平纹织物的防钻绒性能优于斜纹织物,原因是斜纹织物的经纬纱交织次数少,受到粗硬羽丝冲击挤压时,斜纹织物的经纬纱线容易滑移,使孔隙变大,实现跑绒。当然,经纬纱交织次数更少的缎纹织物孔隙更容易变大,所以,很少有采用缎纹组织的物理防绒织物,并且采用斜纹组织的物理防绒面料的单位组织经纬纱根数都不大于4,因为单位组织的纱线根数多时经纬纱容易滑移。
我们测试分析过多种防绒面料,以跑绒孔隙的下限面积“5160μm2”为起始值,320μm2为梯度划分孔隙面积档位,统计分析过各面料的单位面积(1m2)上孔隙分布情况。本发明采用国标GB/T12705.2-2009转箱法的评定标准,当3个包或面积0.96m2织物的跑绒根数≤15根时认为面料具有防钻绒特性,跑绒根数>15根时认为面料不具有防钻绒性。
本发明的有益效果是:(1)仅使用小面积的面料进行快速测试,就可以知道面料的防绒效果、防绒机理或所属种类,简单、易行、快捷,方便测试人员在短时间内找出防绒差或不防绒的面料,提高企业工作效率;(2)不用像传统防钻绒性能测试方法那样制作填充有羽绒的试样袋,环保,节省材料,节省人力。
附图说明
图1(a)及图1(b)为平纹、斜纹防绒面料的极限孔隙分布;
图2为织物透光图像;
图3为Photoshop软件获取孔隙最亮处的透光强度图;
图4为实施例1中面料的灰度直方图;
图5(a)至图5(c)为实施例1中面料孔隙图像,其中,图5(a)为原灰度图像,图5(b)为对比度增强后的灰度图像,图5(c)为二值图像;
图6为实施例1中面料孔隙的频率分布图;
图7为实施例2中面料孔隙的频率分布图;
图8为实施例3中面料孔隙的频率分布图。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明提供了一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,其步骤为:
第一步,获得织物透光图像。
使用透射式扫描仪,将织物平铺在透射式扫描仪的载物台上,或平铺在自制装置上,拍摄织物的透光图像,见图2。
透射式扫描仪的参数设定:扫描介质为正片,扫描类型为灰阶,分辨率为500~2000ppi,扫描范围为宽×高=2×2cm2~20×20cm2,亮度、对比度、暗调、颜色校正都为0。
第二步,物理防绒或化学防绒的判断。
启动Photoshop软件,打开织物的透光图像,使用工具栏中的“放大”功能,将透光图像放大至出现清晰可见的正方形网格,每个正方形网格即为一个像素点,参见图3。查看纱线交织或串套形成的孔隙中任意2~5个较大孔隙最亮处的透光强度,并使用取色器获取孔隙最亮处的透光强度数值,计算对应的透光率T,T=透射光强度/入射光强度×100%,入射光强度为无试样处透光强度。若2~5个孔最亮处平均透光率<85%,判断为化学防绒织物,不必进行下面步骤。若2~5个最亮处的平均透光率T不小于85%,判断其不是化学防绒,是否具有物理防绒特性需要经过下面步骤判断。
第三步,物理防绒特性的判断。
在MATLAB软件中编写程序完成以下流程的工作:图像导入→获取灰度直方图→图像降噪处理→孔隙阈值的确定→图像二值化处理→图像形态学处理→孔隙面积的计算→大孔数量分布直方图,然后对防钻绒性进行评定,包括以下步骤:
步骤1、图像导入,调用MATLAB软件的imread函数读取原始的透光图像I;
步骤2、获取灰度直方图,调用imhist函数分析并显示透光图像I的灰度直方图,灰度直方图是接下来确定孔隙阈值的基础;
导入的图像直接为灰度图像便可省略图像类型转换程序的编写,调用imhist函数显示的透光图像I的灰度直方图,参见图4,可知灰度直方图中强度集中处为纱体上的像素,最右边少许的透光强度较大处为孔隙的像素,故孔隙与纱体的过渡位置就处于图4中圈出的方框内。
步骤3、灰度直方图的降噪处理,由于扫描拍摄图像过程中存在机械振动等各种干扰噪音,需要对灰度直方图进行降噪滤波处理后再做图像分析,调用medfilt2函数进行中值滤波处理,噪滤波处理后的灰度直方图记作图像K;
中值滤波是去除由图像切割产生的椒盐噪声最常用的算法,它将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内的所有像素点灰度值的中值,主要目的是消除图像里的各种干扰噪音、提高图像的质量。
步骤4、图像中孔隙阈值的确定,目的是确定图像中孔隙和纱体之间的界限或阈值,是灰度图像到黑白二值图像转换的关键,也是本发明计算孔隙大小的关键所在。若阈值偏大,则孔隙小而少,反之,则孔隙大甚至孔隙之间会串通。由于防绒面料孔隙很小,纱体与孔隙的亮度区分不明显,故先调用MATLAB软件中增强对比度功能的imadjust函数对图像K进行处理得到图像J,提高孔隙与纱体的对比度,为阈值的确定做好准备。然后选用MATLAB软件中的graythresh函数对图像J以“最大类间方差法(otsu法)”自动确定合适的阈值;
MATLAB软件中增强对比度功能的imadjust函数一般的语法形式为:J=imadjust(K,[low_in high_in],[low_out high_out])
其中参数:low_in=低输入;high_in=高输入;low_out=低输出;high_out=高输出。需要根据透光图像I的灰度直方图中孔隙与纱体过渡位置处的强度范围来确定此函数中的第二个参数取值,并将其值归一化转换成0-1之间的数值,第三个参数默认为[0 1];然后使用MATLAB软件中的graythresh函数实现孔隙阈值的自适应。
步骤5、图像二值化处理。在选定的阈值下,调用MATLAB中的im2bw函数进行图像二值化处理,获得黑白图像I2;
步骤6:图像形态学处理,二值化处理后的黑白图像I2,孔隙轮廓不够清晰,可能存在一些细小毛刺,故需使用MATLAB中的“图像形态学处理”功能的开运算imopen函数对黑白图像I2进行形态学处理得到图像I2_opened,在不改变孔隙形状的情况下,使得孔隙轮廓光滑,孔隙与孔隙间各个分离。
开运算在过滤噪声的同时并没有对物体的形状、轮廓造成明显影响,这是一大优势,在粘连目标的分离及背景噪声(椒盐噪声)的去除方面有较好效果。MATLAB中的开运算功能的函数为imopen。
孔隙阈值的确定及图像二值化处理,目的是将织物透光图像转化为黑色纱体和白色孔隙构成的二值化图像,使得目标孔隙突显出来,方便对目标孔隙进行尺寸计算。
步骤7、每一孔隙的面积计算。首先需要进行图像连通域标记,每个分离开的孔隙为一个连通域,调用bwlabel函数对所有的连通域进行识别标记,得到图像ibw。而后调用regionprops函数对每一连通域面积进行计算,此处的连通域面积单位为像素。接着根据拍摄透光图像时选择的分辨率大小(即单位英寸中所包含的像素点个数),用下式计算出孔隙面积的真实尺寸:
单个孔隙面积的真实尺寸a
=每一像素点面积×连通域面积的像素点数
=(25400/分辨率)2×连通域面积的像素点数(μm2)
步骤8、做出织物孔隙分布图。在MATLAB软件中继续调用histc函数,以孔隙面积“5160μm2”为起始值,320μm2为梯度划分孔隙面积档位,统计出面料每平方米面积上孔隙面积大于某一下限值的各档位的孔数,得到一个大孔频率分布的直方图。
步骤9、织物防绒性能的评定(可以是人工判断)。将上面获得的织物孔隙分布直方图与图1(a)、图1(b)或表1、表2的标准相对比,当织物各档位的孔隙数都不大于标准的极限值时,判断该织物具有防钻绒特性,否则判断该织物防钻绒特性较差甚至不具备防钻绒特性。与标准的的极限值相比,织物各档位的孔隙数越少,防钻绒特性越好。
由实验结果总结出具有防钻绒特性面料的极限孔隙分布见图1(a)、图1(b)和表1、表2,他们表明了防绒面料每平米上孔隙面积大于某一下限值的允许孔隙个数。图1(a)、图1(b)或表1和表2用作评价标准,当面料的任一档位孔隙数大于标准的极限值时,该面料防钻绒特性较差甚至不具备防钻绒特性。
表1平纹防绒面料的极限孔隙分布
孔隙面积下限/μm<sup>2</sup> | 5160 | 5480 | 5800 | 6120 | 6440 | 6760 | 7080 | 7400 | 7720 |
每平米孔数/个 | 7250 | 3375 | 1800 | 675 | 350 | 100 | 75 | 25 | 0 |
表2斜纹防绒面料的极限孔隙分布
孔隙面积下限/μm<sup>2</sup> | 5160 | 5480 | 5800 | 6120 |
每平米孔数/个 | 50 | 50 | 25 | 0 |
以下结合具体数据进一步说明本发明。
实施例1
面料:一块棉混的平纹防绒布;
防钻绒效果:按照国标GB/T12705.2-2009中《纺织品织物防钻绒性试验方法第2部分:转箱法》对该面料的钻绒根数的测试结果为11~12根。
(1)使用扫描仪的透射功能,拍摄织物的透光图像。扫描仪的参数:扫描介质为正片,扫描类型为灰阶,分辨率为2000ppi,扫描范围为10cm×10cm,亮度、对比度、暗调、颜色校正都为0。
(2)启动Photoshop软件,打开织物的透光图像,使用工具栏中的“放大”功能,将透光图像放大至出现清晰可见的正方形网格状像素点。查看纱线交织或串套形成的孔隙中任意3个较大孔隙最亮处的透光强度,使用取色器获取孔隙最亮处的透光强度分别为249、250和247,入射光强度为255,计算各点的透光率:T1=97.64%;T2=98.04%;T3=96.86%。则大孔最亮处平均透光率T=97.51%>85%,判断防绒方法只可能为物理防绒(没有涂层或覆膜),然后判断面料的物理防绒特性高低。
(3)在MATLAB软件中编写程序完成以下流程的工作:图像导入→图像中值滤波处理→图像中孔隙阈值的确定→图像二值化处理→图像形态学处理→图像连通域标记→连通域面积计算→大孔数量分布直方图。
经过运行MATLAB程序,显示出来的原灰度图像、对比度增强后的灰度图像以及阈值分割后的二值图像参见图5。
本实施例测试了该面料的4块试样,总测试面积相当于400cm2,最终转换得到的每平米面积中大孔隙的频率分布参见图6,与图1(a)、图1(b)或表1、表2的极限频率分布情况相比较任一档孔隙数量是小的,说明面料上大孔较少,具有一定的防钻绒效果。
根据GB/T12705.2-2009转箱法防钻绒性能评价标准,钻绒根数在6~15根范围的面料具有防钻绒性,实测该面料的钻绒根数11~12根,说明该面料具有防钻绒性,这与本发明提供的一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法得到的结果相一致。
实施例2
面料:一块黑色平纹涤纶长丝防绒布
防钻绒效果:按照国标GB/T12705.2-2009中《纺织品织物防钻绒性试验方法第2部分:转箱法》对该面料的钻绒根数的测试结果为3~5根。
参照实施例1对该黑色平纹防绒面料拍摄10cm×10cm的透光图像,判断防绒方法只可能为物理防绒,然后判断面料的物理防绒特性高低。
经过运行MATLAB程序,最终得到的面料每平米面积上孔隙的频率分布参见图7,与本发明的图1(a)、图1(b)极限频率分布情况相比,其任一档孔隙尺寸远远小于极限频率分布,这说明,该黑色防绒面料几乎不存在能够钻绒的大孔,其防钻绒性优良。
按照国标GB/T12705.2-2009中《纺织品织物防钻绒性试验方法第2部分:转箱法》的防钻绒性能评价标准,钻绒根数在<5根范围的面料具有良好的防钻绒性,则该防绒面料的防钻绒效果良好,这也与本发明方法的测试评价结果相一致。
实施例3
面料:一块木棉/棉混纺纱与超细旦涤纶长丝交织的白色斜纹防绒布;
防钻绒效果:按照国标GB/T12705.2-2009中《纺织品织物防钻绒性试验方法第2部分:转箱法》对该面料的钻绒根数的测试结果为14根。
参照实施例1对该白色平纹防绒面料拍摄10cm×10cm的透光图像,判断防绒方法只可能为物理防绒,然后判断面料的物理防绒特性高低。
经过运行MATLAB程序,最终得到的面料每平米面积上孔隙的频率分布参见图8,与本发明的图1(a)、图1(b)极限频率分布情况相比,各档孔隙的数量都较小一点,说明该面料上大孔较少,具有一定的防钻绒效果。
根据GB/T12705.2-2009转箱法防钻绒性能评价标准,钻绒根数在6~15根范围的面料具有防钻绒性,实测该面料的钻绒根数14根,说明该面料具有防钻绒性,这也与本发明方法的测试评价结果相一致。
Claims (7)
1.一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步、获得织物的透光数字图像;
第二步、从透光图像所显示的所有由纱线交织或串套形成的孔隙中选择N个较大的孔隙,获得该N个孔隙最亮处的透光强度,并计算对应的透光率,若计算得到的所有孔的平均透光率小于预先设定的阈值A,则将当前织物判定为化学防绒织物,不需要进行下述步骤,若平均透光率不小于预先设定的阈值A,则将当前织物判定为非化学防绒织物,进入第三步判断其是否具有物理防绒特性;
选择N个较大的孔隙时,将透光图像放大至出现清晰可见的正方形网格,每个正方形网格为一个像素点,再查看所有纱线交织或串套形成的孔隙,从中挑选出N个较大的孔隙,并使用取色器获取孔隙最亮处的透光强度数值,计算对应的透光率T,T=透光强度/入射光强度×100%,入射光强度为无试样处透光强度;
第三步、利用透光图像获得大孔频率分布的直方图,利用透光图像对织物每平方米面积上孔隙面积大于某一下限值的各档位的孔数进行统计得到该直方图;
第四步、将上一步得到的直方图与预先设定的标准相对比,当直方图中任一档位的孔隙数都不大于标准的极限值时,判断该织物具有防钻绒特性,否则判断该织物防钻绒特性较差甚至不具备防钻绒特性。
2.如权利要求1所述的一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,其特征在于,第一步中,获得织物的透光图像的方式为:将织物平铺在透射式扫描仪的载物台上,或平铺在自制装置上,拍摄织物的透光数字图像,图像的分辨率设定为500~2000ppi。
3.如权利要求1所述的一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,其特征在于,所述第三步包括:
步骤1、获得透光图像的灰度直方图;
步骤2、确定孔隙阈值,包括以下步骤:
先增强上一步得到的灰度直方图的对比度,从而提高孔隙与纱体的对比度,然后以最大类间方差法自动确定合适的孔隙阈值;
步骤3、在步骤2确定的孔隙阈值下,对上一步得到的灰度直方图进行图像二值化处理,获得二值化图像;
步骤4、计算每一孔隙的面积,包括以下步骤:
对上一步得到的二值化图像进行图像连通域标记,每个分离开的孔隙为一个连通域,对每一连通域面积进行计算,接着根据拍摄透光图像时选择的分辨率大小用下式计算出孔隙面积的真实尺寸;
孔隙面积=(25400/分辨率)2×连通域面积的像素点数,单位为μm2;
步骤5、做出大孔频率分布的直方图,包括以下步骤:
预设孔隙面积起始值及梯度值,从孔隙面积起始值开始,以梯度值为梯度划分孔隙面积档位,统计出织物每平方米面积上孔隙面积大于某一下限值的各档位的孔数,得到大孔频率分布的直方图。
4.如权利要求3所述的一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,其特征在于,所述步骤1之后并所述步骤2之前还包括:对灰度直方图进行降噪处理,去除干扰噪音。
5.如权利要求3所述的一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,其特征在于,所述步骤4之后并所述步骤5之前还包括:对上一步得到的二值化图像进行图像形态学处理,使得二值化图像中的孔隙轮廓光滑,孔隙与孔隙间各个分离。
6.如权利要求1所述的一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,其特征在于,所述第四步中,与标准的极限值相比,织物各档位的孔隙数越少,判断织物的防钻绒特性越好。
7.如权利要求1所述的一种基于织物透光图像的防钻绒特性测试评价方法,其特征在于,所述阈值A在80%至95%范围。
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