CN112697716A - 一种印花面料复杂图样印花质量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种印花面料复杂图样印花质量检测方法，采用图像匹配和像素计算算法实现了面料印花质量的快速检测，通过对印花图样进行拍摄，进行图像分析和缺陷检测。首先，获取数码印花机待印花图样的预设颜色矩阵值，而后再获取完成印花的面料上的印花图样的实际颜色矩阵值，最后将预设颜色矩阵值和实际颜色矩阵值进行比较，以此判断完成印花的面料上的印花图样是否符合标准。当预设颜色矩阵值和实际颜色矩阵值之间的误差超过10％时，视为印花面料产品存在质量缺陷；当误差为5％以下时，该产品被认为是合格的产品。本发明的方法具有较高的测量精度，满足了实际生产的需要，为面料印花行业提供了一种快速检测印花质量的方法。

Description

一种印花面料复杂图样印花质量检测方法

技术领域

本发明属于纺织印染技术领域，涉及一种印花面料复杂图样印花质量检测方法。

背景技术

数码印花，是用数码技术进行的印花。数码印花技术是随着计算机技术不断发展而逐渐形成的一种集机械、计算机电子信息技术为一体的高新技术产品。这项技术的出现与不断完善，给纺织印染行业带来了一个全新的概念，其先进的生产原理及手段，给纺织印染带来了一个前所未有的发展机遇。

现有技术中的数码印花机包括数码喷头、导带和控制系统，使用时，将待喷印的面料放置在导带上，将目标图形输入控制系统，控制系统控制数码喷头，将目标图形喷印在面料上。

数码印花具有以下优点：(1)、在小批量生产(1000m以内)印制比传统印花成本低。这就为适应多品种、小批量的市场打下良好的基础。即打样成本低而且速度快。(2)、数码印花过程中所需要的数据资料以及工艺方案，全部储存在计算机之中，可以保证印花的重现性。在传统的圆网印花生产中，对档案的保存是一个令人比较头疼的问题。花稿的贮存、圆网、平网的贮存要占很大的空间，即浪费人力又浪费物力，同时保存的效果又不是很好。(3)、数码印花属于绿色环保生产方式，喷印过程不用水，不用调制色浆，按需使用染料，无废染液色浆排放，污染很少。传统的印花对水的需要量非常大，产生的废液、废水、废浆对环境产生极大的污染。(4)、数码印花各项牢度指标均可达到国际标准(活性、酸性、分散印花，完全符合欧美出口标准)，满足了众多外贸客商的要求。(5)、数码印花可以通过互联网接单，全过程由计算机控制，图案以数字形式存储在计算机中，确保印花色彩的一致性，工艺过程高度自动化。 (6)、传统印花工艺中，设计师设计的花型图案要根据印花设备的特点来设计花回。这就在一定程度上限制了设计师的发挥。数码喷墨印花的工艺过程中可以不存在花回的概念，使设计师的设计思路得到充分的发挥，拓展了纺织图案设计的空间，为设计师设计出更加优美的图案打下基础。(7)、数码印花有着传统印花无法做到的高精度质量，如2880dpi。(8)、满足小批量个性化需求。随着互联网的快速发展，对数码印花也提出了更高的要求，有必要采用更加合适的方式改善数码印花的个性化生产，以便满足更多人的需求。

数码印花虽然具有很多优势，但是其产品的检测和质量控制却存在很大的难度，现有技术中一般都是采用人工进行肉眼检测，通过质检员人工观察看印花后的面料与预设图样质检是否存在差异，以此确定数码印花的质量好坏，但是这样会存在很大的检测误差，而且还收到质检员经验的制约，并不是一种标准化的检测模式。目前也有公司开发出了相关的检测设备和检测仪器，比如， CN201521072194公开了一种数码印花面料质量检测处理装置，其在处理腔上部左右两侧分别连接有左电机支架和右电机支架，左电机支架和右电机支架中间位置分别设置有左电机和右电机，左电机和右电机下部分别连接有左电机轴和右电机轴，左电机轴和右电机轴中间位置分别设置有左辊轮和右辊轮，左辊轮和右辊轮之间连接有面料；处理腔上部设置有滑道，滑道内部设置有滑块，滑块下部连接有支撑架，支撑架中间位置设置有第一放大镜，第一放大镜下部设置有第二放大镜，该装置具有一定的检测效果，但是其准确度并不高。因此，对于流水线式的数码印花生产而言，需要开发一种检测方法，以提高面料的印花质量，并节约大量的人力物力，降低生产成本。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种印花面料复杂图样印花质量检测方法，使得对印花图样的检测可以快速化、标准化，并且有效降低检测误差，进而提高面料的印花质量，并节约大量的人力物力，降低生产成本。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种印花面料复杂图样印花质量检测方法，包括如下步骤：

步骤一，获取数码印花机待印花图样的预设颜色工艺参数；

步骤二，获取完成印花的面料上的印花图样的实际颜色表现参数；

步骤三，将步骤一中得到的预设颜色工艺参数和步骤二中得到的实际颜色表现参数进行比较，以此判断完成印花的面料上的印花图样是否符合标准；

所述预设颜色工艺参数和实际颜色表现参数均包括颜色矩阵值以及颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度。

进一步的，步骤一中获取数码印花机待印花图样的预设颜色工艺参数的方法为采用数据读取设备直接读取数码印花机中存储的待印花图样的数据文档信息，所述数据文档信息包括待印花图样中颜色的RGB颜色矩阵值以及颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度。

进一步的，步骤二中获取完成印花的面料上的印花图样的颜色工艺参数的方法是采用图像采集设备实际拍摄完成印花的面料，获取完成印花的印花图样的实际颜色信息，并将所述实际颜色信息转变为实际颜色矩阵值。

进一步的，步骤三中判断完成印花的面料上的印花图样是否符合标准的判断方法是将实际颜色表现参数和预设颜色工艺参数进行比较，二者误差在 5-10％则为合格，否则为不合格。

进一步的，获取实际颜色矩阵值的方法包括如下步骤：

步骤1，采用图像采集设备拍摄印花图样的实际颜色，通过换算得到RGB 的标准化Lab颜色矩阵，换算的具体方法按照以下公式进行计算：

公式(1)：

公式(1)中的R指红色色值，G指绿色色值，B指蓝色色值，r、g、b 分别为红色、绿色、蓝色在二维图像色块中的标准化色值；

公式(2)：{R，G，B}＝∫E(λ)O(λ)F(λ)dλ；

公式(2)中，{R，G，B}为RGB颜色矩阵，E(λ)为光源指数，0(λ)为反射参数，F(λ)为阴影参数；

X＝a₁₁R+a₁₂G+a₁₃B

Y＝a₂₁R+a₂₂G+a₂₃B

公式(3)：Z＝a₃₁R+a₃₂G+a₃₃B；

公式(3)中X、Y、Z、为RGB颜色矩阵中的函数值， x＝X/(X+Y+Z)、y＝Y/(X+Y+Z)，(x，y)表示颜色空间中的坐标系统；

带有X、Y、Z函数的Lab颜色矩阵用下列公式(4)表示，

L^*＝116(Y/Yn)^1/3-1，ifY/Y＞0.00885

a^*＝903.3(Y/Yn)，if Y/Y＞0.008856

公式(4)：b^*＝200[(Y/Yn)^1/3-(Z/Zn)^1/3]

以此获得Lab颜色矩阵中的Lab值。

进一步的，获取实际颜色的颜色强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度的方法包括如下步骤：

颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度的计算为如下方法：

公式(5)：

公式(6)：

公式(7)：V₁＝S cos[H]，V₂＝Ssin[H]；

公式(5)-公式(7)中，I是颜色的强度、H是颜色色光的波长、S 是颜色的饱和度；V₁和V₂表示颜色在0到1之间的明亮度，通过公式(5) -公式(7)可以得到颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度的值。

简单印花图样一般只包括RGB颜色的色值，但是对于较为复杂的印花图样，除了RGB色值以外，至少还包括颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度，在进行印花图样质量检测时还需要对上述参数进行检测。本发明将印花面料图样的预设颜色工艺参数和实际颜色表现参数进行比较，以此判断印花图样的色彩呈现程度，高质量的印花面料产品上的印花图样应当完整地呈现数码印花机中的待印花图样，也就是说，印花面料图样的预设颜色矩阵值和实际颜色表现参数应该是100％契合，不存在误差。但是在实际生产中，由于印花环境、机器本身的误差、油墨性质的差异以及面料后加工等因素的影响，印花面料的印花面料图样的预设颜色矩阵值和实际颜色表现参数不可能完全一致，其二者之间必然存在有误差，只要这个误差保持在合理的范围内且没有不可预期的变大，则印花面料就应当认为是合格产品，生产加工人员还可以根据对最终产品的检测检测结果反馈调节前端的印花工艺以及面料的后处理工艺，形成一个闭环的质量监控调整过程。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、将印花面料图样的预设颜色矩阵值和实际颜色矩阵值进行比较，以此确定面料印花图样是否完整呈现预期的效果。

2、将印花图样通过算法分解为RGB颜色矩阵，由于在数码印花机中存储的印花图样数据文件中本身就有RGB色彩的颜色矩阵，如果面料上实际印花图样所呈现的RGB颜色矩阵与数码印花机中储存的RGB颜色矩阵完全相同，那么实际印花图样就完美呈现了预期的印花效果，反之，则需要对印花工艺进行修正和改进，知道印花面料图样的预设颜色矩阵值和实际颜色矩阵值之间的误差在合理的范围，这个误差范围一般是5％-10％。

3、由于简单印花图样一般只包括RGB颜色的色值，但是对于较为复杂的印花图样，除了RGB色值以外，至少还包括颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度，在进行印花图样质量检测时还需要对上述参数进行检测，本发明的检测方法在检测过程中还加入了对颜色强度、颜色色光波长以及颜色饱和度的检测，对于较为复杂的印花图样也具有较好的检测能力和检测准确度。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面将结合实施例对本发明的实施方案作进一步详细的描述，但是本发明的实施方式并不限于此。

为了使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下结合实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面对本发明的应用过程作详细的描述。

一种印花面料复杂图样印花质量检测方法，包括如下步骤：

步骤一，获取数码印花机待印花图样的预设颜色工艺参数；

步骤二，获取完成印花的面料上的印花图样的实际颜色表现参数；

步骤三，将步骤一中得到的预设颜色工艺参数和步骤二中得到的实际颜色表现参数进行比较，以此判断完成印花的面料上的印花图样是否符合标准；

所述预设颜色工艺参数和实际颜色表现参数均包括颜色矩阵值以及颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度。

进一步的，步骤一中获取数码印花机待印花图样的预设颜色工艺参数的方法为采用数据读取设备直接读取数码印花机中存储的待印花图样的数据文档信息，所述数据文档信息包括待印花图样中颜色的RGB颜色矩阵值以及颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度。

进一步的，步骤二中获取完成印花的面料上的印花图样的颜色工艺参数的方法是采用图像采集设备实际拍摄完成印花的面料，获取完成印花的印花图样的实际颜色信息，并将所述实际颜色信息转变为实际颜色矩阵值。

进一步的，步骤三中判断完成印花的面料上的印花图样是否符合标准的判断方法是将实际颜色表现参数和预设颜色工艺参数进行比较，二者误差在 5-10％则为合格，否则为不合格。

进一步的，获取实际颜色矩阵值的方法包括如下步骤：

步骤1，采用图像采集设备拍摄印花图样的实际颜色，通过换算得到RGB 的标准化Lab颜色矩阵，换算的具体方法按照以下公式进行计算：

公式(1)：

公式(1)中的R指红色色值，G指绿色色值，B指蓝色色值，r、g、b 分别为红色、绿色、蓝色在二维图像色块中的标准化色值；

公式(2)：{R，G，B}＝∫E(λ)O(λ)F(λ)dλ；

公式(2)中，{R,G,B}为RGB颜色矩阵，E(λ)为光源指数，O(λ)为反射参数，F(λ)为阴影参数；

X＝a₁₁R+a₁₂G+a₁₃B

Y＝a₂₁R+a₂₂G+a₂₃B

公式(3)：Z＝a₃₁R+a₃₂G+a₃₃B；

公式(3)中X、Y、Z、为RGB颜色矩阵中的函数值， x＝X/(X+Y+Z)、y＝Y/(X+Y+Z)，(x，y)表示颜色空间中的坐标系统；

带有X、Y、Z函数的Lab颜色矩阵用下列公式(4)表示，

L^*＝116(Y/Yn)^1/3-1，ifY/Y＞0.00885

a^*＝903.3(Y/Yn)，ifY/Y＞0.008856

公式(4)：b^*＝200[(Y/Yn)^1/3-(Z/Zn)^1/3

以此获得Lab颜色矩阵中的Lab值。

进一步的，获取实际颜色的颜色强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度的方法包括如下步骤：

颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度的计算为如下方法：

公式(5)：

公式(6)：

公式(7)：V₁＝S cos[H]，V₂＝S sin[H]；

公式(5)-公式(7)中，I是颜色的强度、H是颜色色光的波长、S 是颜色的饱和度；V₁和V₂表示颜色在0到1之间的明亮度，通过公式(5) -公式(7)可以得到颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度的值。

本发明将印花面料图样的预设颜色矩阵值和实际颜色矩阵值进行比较，以此判断印花图样的色彩呈现程度，高质量的印花面料产品上的印花图样应当完整地呈现数码印花机中的待印花图样，也就是说，印花面料图样的预设颜色矩阵值和实际颜色矩阵值应该是100％契合，不存在误差。但是在实际生产中，由于印花环境、机器本身的误差、油墨性质的差异以及面料后加工等因素的影响，印花面料的印花面料图样的预设颜色矩阵值和实际颜色矩阵值不可能完全一致，其二者之间必然存在有误差，只要这个误差保持在合理的范围内且没有不可预期的变大，则印花面料就应当认为是合格产品，生产加工人员还可以根据对最终产品的检测检测结果反馈调节前端的印花工艺以及面料的后处理工艺，形成一个闭环的质量监控调整过程。

本发明可以采用HALCON软件对实际印花图样进行RGB颜色分析，还可以基于HALCON配合ARVIS系统形成机器视觉检测系统，实现对印花面料的实时在线监控，并将监控结果反馈给数码印花机的控制系统，实现印花质量的闭环监控和调整，极大地提高印花面料的印花质量，并节约大量的人力物力，降低生产成本。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、将印花面料图样的预设颜色矩阵值和实际颜色矩阵值进行比较，以此确定面料印花图样是否完整呈现预期的效果。

2、将印花图样通过算法分解为RGB颜色矩阵，由于在数码印花机中存储的印花图样数据文件中本身就有RGB色彩的颜色矩阵，如果面料上实际印花图样所呈现的RGB颜色矩阵与数码印花机中储存的RGB颜色矩阵完全相同，那么实际印花图样就完美呈现了预期的印花效果，反之，则需要对印花工艺进行修正和改进，知道印花面料图样的预设颜色矩阵值和实际颜色矩阵值之间的误差在合理的范围，这个误差范围一般是5％-10％。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种印花面料复杂图样印花质量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，获取数码印花机待印花图样的预设颜色工艺参数；

步骤二，获取完成印花的面料上的印花图样的实际颜色表现参数；

步骤三，将步骤一中得到的预设颜色工艺参数和步骤二中得到的实际颜色表现参数进行比较，以此判断完成印花的面料上的印花图样是否符合标准；

所述预设颜色工艺参数和实际颜色表现参数均包括颜色矩阵值以及颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤一中获取数码印花机待印花图样的预设颜色工艺参数的方法为采用数据读取设备直接读取数码印花机中存储的待印花图样的数据文档信息，所述数据文档信息包括待印花图样中颜色的RGB颜色矩阵值以及颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤二中获取完成印花的面料上的印花图样的颜色工艺参数的方法是采用图像采集设备实际拍摄完成印花的面料，获取完成印花的印花图样的实际颜色信息，并将所述实际颜色信息转变为实际颜色矩阵值。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤三中判断完成印花的面料上的印花图样是否符合标准的判断方法是将实际颜色表现参数和预设颜色工艺参数进行比较，二者误差在5-10％则为合格，否则为不合格。

5.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，获取实际颜色矩阵值的方法包括如下步骤：

步骤1，采用图像采集设备拍摄印花图样的实际颜色，通过换算得到RGB的标准化Lab颜色矩阵，换算的具体方法按照以下公式进行计算：

公式(1)：

公式(1)中的R指红色色值，G指绿色色值，B指蓝色色值，r、g、b分别为红色、绿色、蓝色在二维图像色块中的标准化色值；

公式(2)：{R，G，B}＝∫E(λ)O(λ)F(λ)dλ；

公式(2)中，{R，G，B}为RGB颜色矩阵，E(λ)为光源指数，O(λ)为反射参数，F(λ)为阴影参数；

X＝a₁₁R+a₁₂G+a₁₃B

Y＝a₂₁R+a₂₂G+a₂₃B

公式(3)：Z＝a₃₁R+a₃₂G+a₃₃B；

公式(3)中X、Y、Z、为RGB颜色矩阵中的函数值，x＝X/(X+Y+Z)、y＝Y/(X+Y+Z)，(x，y)表示颜色空间中的坐标系统；

带有X、Y、Z函数的Lab颜色矩阵用下列公式(4)表示，

L^*＝116(Y/Yn)^1/3-1，if Y/Y＞0.00885

a^*＝903.3(Y/Yn)，if Y/Y＞0.008856

公式(4)：b^*＝200[(Y/Yn)^1/3-(Z/Zn)^1/3]

以此获得Lab颜色矩阵中的Lab值。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，其特征在于，获取实际颜色的颜色强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度的方法包括如下步骤：

颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度的计算为如下方法：

公式(5)：

公式(6)：

公式(7)：V₁＝Scos[H]，V₂＝Ssin[H]；

公式(5)-公式(7)中，I是颜色的强度、H是颜色色光的波长、S是颜色的饱和度；V₁和V₂表示颜色在0到1之间的明亮度，通过公式(5)-公式(7)可以得到颜色的强度、颜色色光的波长和颜色的饱和度的值。