[發(fā)明專利]一種非織造布纖維取向分布測(cè)量方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210430875.6
• 申請(qǐng)日: 2012-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN102901731A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘如如;劉基宏;高衛(wèi)東;王鴻博;孫銀銀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非制造布纖維取向分布測(cè)量方法，其屬于新型紡織材料檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及到圖像采集、處理及時(shí)頻變換技術(shù)。

背景技術(shù)

近年來，非織造技術(shù)發(fā)展非常迅速，非織造布的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。非織造布是由纖維直接構(gòu)成的纖維集合體，因此非織造布的物理機(jī)械性能與非織造布中纖維的取向有著密切的聯(lián)系，尤其是非織造布的力學(xué)各向性欲纖維的取向有著直接的關(guān)系。傳統(tǒng)的基于力學(xué)性能各向異性法、激光法、微觀法等方法測(cè)量纖維取向都是建立在一定假設(shè)條件下，不夠直接和客觀。

為此，本發(fā)明提出一種基于圖像分析技術(shù)的非織造布中纖維取向分布的測(cè)量方法。首先采集非織造布表面纖維圖像，并對(duì)其進(jìn)行濾波和閾值處理，接著通過傅里葉變換將納米纖維非織造布的掃描電鏡圖變換到頻域，然后在頻譜中統(tǒng)計(jì)各個(gè)角度上頻率信號(hào)的強(qiáng)度，最后可通過一定角度范圍內(nèi)的頻率信號(hào)的累加，得到纖維取向分布的測(cè)量結(jié)果。本發(fā)明提出的非織造布的纖維取向分布測(cè)量方法的具體實(shí)現(xiàn)步驟如圖1所示。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種非制造布纖維取向分布測(cè)量方法，利用圖像處理技術(shù)對(duì)非織造布表面圖像進(jìn)行分析，測(cè)量出其表面纖維取向分布結(jié)果，便于實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行非織造布物理機(jī)械性能的判斷。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

(1)利用視頻顯微鏡采集非織造布表面圖像，要求圖像放大倍率在100倍以上，圖像中纖維清晰可辨；

(2)對(duì)非織造布圖像進(jìn)行濾波和閾值處理，得到其二值圖像；

(3)對(duì)二值圖像進(jìn)行傅里葉變換，得到頻譜圖；

(4)按角度統(tǒng)計(jì)頻譜中每個(gè)方向上的頻率強(qiáng)度；

(5)按一定角度范圍進(jìn)行頻率合并，得到非織造布的纖維取向分布表，完成纖維取向分布測(cè)量。

附圖說明

圖1非織造布纖維取向分布測(cè)量實(shí)現(xiàn)步驟

圖2非織造布表面圖像

圖3非織造布表面二值圖像

圖4非織造布的幅值譜圖

圖5按角度進(jìn)行頻率統(tǒng)計(jì)示意圖

圖6頻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果

圖7非織造布纖維取向測(cè)量結(jié)果

具體實(shí)施方式

非織造布取向分布的測(cè)量結(jié)果可以用于直觀的判斷非織造布的物理機(jī)械性能，尤其是其力學(xué)的各向異性性能。通過圖像處理的方法實(shí)現(xiàn)纖維取向分布的測(cè)量方法直接、客觀且有效。

本發(fā)明提供了一種非織造布的纖維取向分布的測(cè)量方法，具體實(shí)現(xiàn)步驟如圖1所示。下面給出一實(shí)施實(shí)例，圖2是利用視頻顯微鏡采集到的非織造布表面圖像，圖像的放大倍率為100倍。

對(duì)圖2所示的非織造布表面圖像進(jìn)行5×5均值濾波處理，然后利用聚類分析的方法完成其閾值處理，其處理結(jié)果如圖3所示。

對(duì)圖3所示的非織造布二值圖像進(jìn)行傅里葉變換，將圖像轉(zhuǎn)換到頻域中，圖4所示的就是其幅值譜圖。

對(duì)納米纖維非織造布的頻譜進(jìn)行按角度累加統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)的基本方法如圖5所示，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖6所示。

按一定范圍進(jìn)行角度對(duì)頻率統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行合并，得到纖維取向分布測(cè)量結(jié)果，本例中按15°范圍進(jìn)行合并，得到的結(jié)果如圖7所示，到此完成非織造布的纖維取向分布測(cè)量。