織物折皺測(cè)試及評(píng)價(jià)方法研究

甘 敏

(浙江理工大學(xué)，浙江 杭州 310018)

織物折皺測(cè)試及評(píng)價(jià)方法研究

甘 敏

(浙江理工大學(xué)，浙江 杭州 310018)

文章指出了傳統(tǒng)織物折皺測(cè)試方法-折皺回復(fù)角法和折皺等級(jí)主觀評(píng)價(jià)法的不足，綜述了折皺等級(jí)客觀評(píng)價(jià)法-圖像處理法和三維激光掃描法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與各自的優(yōu)劣，為織物折皺測(cè)試和等級(jí)評(píng)價(jià)提供了參考。

織物折皺測(cè)試；客觀評(píng)價(jià)；圖像處理；三維激光掃描

隨著收入水平增加，人們對(duì)服裝質(zhì)量也有了更高的追求?？椢镏瞥煞b后，在穿著過(guò)程難免會(huì)起皺，尤其是肘部和膝部，影響美觀性。因此對(duì)織物抗皺性進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試和客觀評(píng)價(jià)就十分重要?；仡櫩椢镎郯櫆y(cè)試方法和折皺等級(jí)客觀評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀，本文歸納總結(jié)目前織物折皺測(cè)試方法的不足及圖像處理法和三維激光掃描法在織物折皺客觀評(píng)價(jià)中的優(yōu)劣，并指出織物折皺測(cè)試及等級(jí)評(píng)價(jià)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 織物折皺測(cè)試研究現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的抗皺性測(cè)試有外觀法和折皺回復(fù)角法。外觀法由于靠人眼睛進(jìn)行比照評(píng)級(jí)，帶有很大的主觀性；折皺回復(fù)角法為一次彎折成皺測(cè)試，與實(shí)際穿著起皺相差較大。

織物抗皺性測(cè)試一直以來(lái)受到廣泛的關(guān)注。張才前[1]將試樣隨機(jī)放置在圓管中，在一定重量砝碼下壓縮一定時(shí)間，來(lái)模擬真實(shí)折皺的隨機(jī)壓縮成型過(guò)程。劉成霞[2]設(shè)置了一組配合的內(nèi)管和外罩，織物試樣在內(nèi)管外懸垂，然后外罩壓縮，除壓后利用上方相機(jī)拍攝，記錄像素面積，計(jì)算急彈性折皺回復(fù)率和緩彈性折皺回復(fù)率。劉成霞、吳限[3]設(shè)置了起皺方式，分內(nèi)管和外罩，將織物試樣預(yù)先縫合成筒狀放置在內(nèi)管外，用外罩壓縮，除壓后沿長(zhǎng)度方向鋪開(kāi)，經(jīng)過(guò)像素灰度處理，通過(guò)起皺的像素面積占比進(jìn)行抗皺性測(cè)試。汪正超[4]利用曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)搭建了動(dòng)態(tài)起皺裝置，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)回往復(fù)牽拉織物，模擬織物穿著和洗滌過(guò)程中的動(dòng)態(tài)折皺。雖然研究織物抗皺性測(cè)試方法很多，與傳統(tǒng)的折皺測(cè)試方法相比有一定的改進(jìn)，但這些方法與實(shí)際穿著起皺還是有差距的，不夠直觀。

2 織物折皺等級(jí)客觀評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀

2.1 圖像處理法

從上世紀(jì)90年代起，研究人員就利用圖像處理技術(shù)對(duì)折皺圖像進(jìn)行變換，提取特征信息，分析評(píng)定織物折皺等級(jí)。

2.1.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

Kang TJ 等[5]用兩個(gè)CCD攝像機(jī)從不同角度對(duì)織物同時(shí)拍攝，利用兩幅圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)重建織物三維表面，對(duì)織物折皺等級(jí)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)；Mohri M等[6]提出了利用radon變換和紋理分析對(duì)織物折皺進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，主觀評(píng)價(jià)與用radon變換得到的客觀評(píng)價(jià)結(jié)果之間有一定的相關(guān)性；Behera BK[7]用Canny邊緣檢測(cè)得到了織物折皺的客觀評(píng)價(jià)參數(shù)；Yu W等[8]用兩個(gè)數(shù)碼相機(jī)組成的立體視覺(jué)系統(tǒng)，利用有限元方法對(duì)織物表面進(jìn)行了三維重構(gòu)，選取了特征指標(biāo)折皺幅度、折皺密度和折皺尖銳度對(duì)織物抗皺等級(jí)進(jìn)行了分類；Javier Silvestre-Blanes等[9]用圖像處理技術(shù)開(kāi)發(fā)了織物及服裝折皺的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

2.1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

范金土等[10]用圖像處理方法研究了服裝表面接縫位置的折皺形態(tài)特征；陳健敏等[11]利用面積標(biāo)準(zhǔn)差、灰度及分形維數(shù)等客觀評(píng)價(jià)了織物的平整度；徐建明等[12]利用光度立體圖像的方法，重建了起皺織物的表面，并提取特征指標(biāo)，最后選取了相關(guān)性較好的分形維數(shù)、功率譜密度、折皺密度和光滑度這4個(gè)特征參數(shù)來(lái)表征織物折皺；孫晶晶等[13]用改進(jìn)的小波變換對(duì)織物折皺圖像進(jìn)行了分解，并研究了特征參數(shù)總能量、折皺方向和對(duì)比度與折皺等級(jí)的關(guān)系；劉成霞[14]利用圖像處理技術(shù)對(duì)自制模擬裝置產(chǎn)生的折皺提取了折皺密度、灰度共生矩陣以及小波特征參數(shù)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)折皺等級(jí)進(jìn)行了分類識(shí)別。

2.1.3 圖像處理法的優(yōu)缺點(diǎn)

(1)優(yōu)點(diǎn)：圖像處理法能從二維角度利用灰度信息、灰度和位置的聯(lián)合信息、空間三維信息提取特征指標(biāo)反映織物折皺等級(jí)。此外還可從一些小細(xì)節(jié)反映織物紋理特征，如利用灰度共生矩陣可以提取特征指標(biāo)熵、對(duì)比度、能量、相關(guān)性反映織物折皺等級(jí)，此外通過(guò)能量可以得知折皺的紋理方向。

(2)缺點(diǎn)：圖像獲取時(shí)，光照對(duì)圖像的灰度影響很大，圖像像素的大小對(duì)特征指標(biāo)值大小也有影響。此外圖像處理法只能對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的純色織物進(jìn)行特征提取?；ㄉ椢锛词菇?jīng)過(guò)圖像預(yù)處理也不能很好地進(jìn)行等級(jí)客觀評(píng)價(jià)。

2.2 三維激光掃描法

織物的折皺形態(tài)呈三維空間分布，通過(guò)三維激光掃描，可獲得織物表面的三維坐標(biāo)，提取客觀評(píng)價(jià)特征指標(biāo)，因此可以將三維激光掃描應(yīng)用到織物平整度客觀評(píng)價(jià)中。

2.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀

Amirbayat等[15]用激光掃描AATCC標(biāo)準(zhǔn)模版，提取了幾何特征參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)折皺等級(jí)；Su Jie和Xu Bugao[16]用激光三角測(cè)量法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)織物折皺等級(jí)；Mousazadegan F[17]提出了利用激光三角掃描技術(shù)，結(jié)合去卷積余值法對(duì)接縫起皺等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，提取幾何特征指標(biāo)如波紋數(shù)、波紋面積、波幅和波長(zhǎng)等。

2.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

呂東風(fēng)等[18]用激光技術(shù)獲取了織物的輪廓信息，并經(jīng)濾波處理，獲得了服裝接縫處的折皺信息；陳慧敏等[19]用三維激光掃描儀采集了織物表面的坐標(biāo)點(diǎn)，利用這些數(shù)據(jù)重建了織物表面，以Z方向上的數(shù)據(jù)提取了反映織物折皺等級(jí)的特征指標(biāo)，并用曲率值表達(dá)特征點(diǎn)處局部曲面的屈曲類型和彎曲程度；李艷梅等[20]用雙目CCD攝像機(jī)獲取了服裝接縫處的三維坐標(biāo)點(diǎn)，并以高度方向的數(shù)據(jù)提取了反映折皺情況的特征指標(biāo)。

2.2.3 三維激光掃描法的優(yōu)缺點(diǎn)

(1)優(yōu)點(diǎn)：掃描過(guò)程慢，設(shè)備昂貴曾是制約三維激光掃描成為織物平整度通用檢測(cè)手段的關(guān)鍵問(wèn)題[21]。三維掃描儀價(jià)格下降、精度提高、掃描速度快，點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理研究的深入，為三維激光掃描技術(shù)在織物平整度客觀評(píng)價(jià)應(yīng)用上提供更多可能。三維激光掃描儀對(duì)環(huán)境要求低，使用起來(lái)便捷高效，幾乎不受織物的顏色和花型的影響，適用范圍廣。主要是通過(guò)三角測(cè)距法獲得各點(diǎn)的三維坐標(biāo)重建織物表面。

(2)缺點(diǎn)：目前特征提取主要集中在數(shù)理統(tǒng)計(jì)高度方向及Z方向上的值，及少量地分析計(jì)算重建曲面的曲率。但是僅用高度方向上的值不能準(zhǔn)確判斷織物折皺等級(jí)，例如兩種織物程度差不多但折皺形態(tài)不一樣，一種是波紋狀的細(xì)密且淺的折皺形態(tài)，一種是波浪狀的寬且略深的折皺形態(tài)，用Z方向值的粗糙度和方差不能準(zhǔn)確地客觀評(píng)價(jià)。

3 發(fā)展趨勢(shì)

織物的抗皺性能與服裝的外觀質(zhì)量有著密切的關(guān)系。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的提高，人們對(duì)外觀質(zhì)量要求會(huì)有所提高，對(duì)織物的抗皺性有更高的要求，這就要求我們有更科學(xué)的織物抗皺測(cè)試和更準(zhǔn)確全面地客觀評(píng)價(jià)，具體要求如下：(1)織物抗皺測(cè)試方法更加貼近實(shí)際生活，從模擬局部起皺如肘部、膝部起皺到全身整體起皺測(cè)試。(2)圖像處理法和三維激光掃描法分別從二維和三維客觀評(píng)價(jià)折皺等級(jí)，二者各有優(yōu)劣，應(yīng)當(dāng)將二者建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)三維和二維的互相轉(zhuǎn)換，共同客觀評(píng)價(jià)折皺等級(jí)，織物折皺形態(tài)各異，只用一種方法很難客觀評(píng)價(jià)折皺等級(jí)。(3)建立客觀評(píng)價(jià)為主，主觀評(píng)價(jià)為輔的織物折皺等級(jí)評(píng)價(jià)。完全用客觀評(píng)價(jià)方法判定織物折皺等級(jí)會(huì)與日常生活中人的主觀感受有所差異，因此要將二者聯(lián)系起來(lái)。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前織物折皺測(cè)試方法的研究有很多，但并不能真實(shí)反映服裝在實(shí)際穿著過(guò)程中的折皺情況，而模擬實(shí)際著裝的織物折皺測(cè)試領(lǐng)域目前幾乎為空白?？椢镎郯櫟燃?jí)的客觀評(píng)價(jià)雖然有圖像處理法和三維激光掃描法，但織物折皺形態(tài)各異，只用其中一種方法不能很好地客觀評(píng)價(jià)其折皺等級(jí)，可以利用三維激光掃描這種高效準(zhǔn)確的信息獲取方式大量掃描織物折皺，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合圖像處理技術(shù)和三維激光掃描技術(shù)進(jìn)行折皺等級(jí)客觀評(píng)價(jià)，并結(jié)合主觀評(píng)價(jià)，建立科學(xué)準(zhǔn)確的折皺等級(jí)評(píng)價(jià)，早日建成織物折皺測(cè)試的通用設(shè)備及折皺等級(jí)評(píng)價(jià)通用檢測(cè)手段。

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Research on Fabric Wrinkle Test and Evaluation Method

GanMin

(Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China)

This paper pointed out deficiencies of traditional wrinkle recovery angle method and subjective evaluation of wrinkle grade, summarized researches status at home and abroad and the advantages and disadvantages of wrinkle grade objective evaluations-image processing and 3-D laser scanning. These provided references for fabric wrinkle test and grade assessment.

fabric wrinkle test; objective evaluation; image processing; 3-D laser scanning

2016-10-12

甘 敏(1988—)，女，河南信陽(yáng)人，碩士研究生。

TS941.2

A

1009-3028(2016)06-0025-04