[發明專利]一種圖像法測定織物孔隙特征的方法

有效

• 申請號: 201310401066.7
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103471973A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 傅婷;陳霞;汪軍;李立輕;萬賢福;梁翠芳;朱方亮
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G06T7/00
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及一種圖像法測定織物孔隙特征的方法，特別是涉及一種圖像法測定網格狀稀疏織物孔隙特征的方法。

背景技術

織物理論孔隙率的傳統方法是通過測定經緯密和經緯紗直徑計算得到，經緯密的測定通常使用照布鏡人工目測10厘米內的紗線數量，在紗線計數時，如遇到半根紗線時根據情況取舍為整數?？椢镏屑喚€直徑的測量一般是將紗線從織物中拆下來，測量單位長度的克重繼而換算成紗線直徑?；蛘邔⒓喚€在放大儀器中直接測量直徑，這種方法麻煩耗時。因此，需要尋求可靠、客觀的檢測方法。用計算機圖像處理技術對網格圈質量進行檢測，可體現出快速、準確、高可靠性和穩定性等優勢。

專利“基于圖像處理的網格圈質量檢測方法”根據網格圈織物圖像的頻域變換獲取網格圈織物水平和豎直方向的信息，再利用頻域反變換得到經紗和緯紗的單獨圖像，提取紗線直徑和紗線間距等信息，判斷圖像中是否存在散邊等疵點，但未涉及孔隙率分析。

文獻“Investigation?of?pore?parameters?of?woven?fabrics?by?theoretical?and?image?analysis?methods”提到影響機織物透氣性的主要指標是孔隙性能，包括孔隙率、孔隙形狀、孔隙大小以及孔隙大小的分布等，并通過理論和圖像分析的方法分別得出孔隙半徑。在圖像分析方法中，通過CCD攝像頭對織物圖像進行采集，先轉化為灰度圖像，后通過Ostu閾值將其分割為二值圖像，用形態學運算消除噪點，將孔隙對象進行標注，計算其面積，并假設每個標注對象為圓形算出平均半徑，得出半徑分布直方圖。將孔隙視為等面積的圓，等效半徑雖然能在一定程度上說明孔隙的大小，但是孔隙的形狀并沒有表達出來。

文獻“國內外主流網格圈的影像學分析”提出了使用了數字化影像設備,對國內外紡紗企業實際使用的主流網格圈進行了分析，分別從網格圈織物的通透孔的均衡性、拐邊的織物密度和封邊形式進行了測試比較，并將其作為評價網格圈織物質量的三個表征。但這種測試主要依靠對放大投影的織物圖像進行人工測試，所以測試過程較慢，無法進行大量的測試。

文獻“基于圖像處理的集聚紡網格圈質量檢測”利用圖像處理方法對網格圈織物的孔隙進行了初步檢測，獲取了網格圈織物的孔隙總數和孔隙率，也分析了單孔的面積、周長、矩形度等參數，但未對圖像中的孔隙進行識別,導致部分假孔隙誤判為真孔隙進行統計。

發明內容

本發明的目的是提供一種圖像法測定織物孔隙特征的方法，特別是涉及一種圖像法測定網格狀稀疏織物孔隙特征的方法。

本發明的一種圖像法測定織物孔隙特征的方法，采用圖像處理方法對織物圖像進行分析和處理，將織物圖像利用雙峰法閾值轉化成二值圖像，分析圖像中經紗和緯紗的中心線位置，將邊紗中心線之外圖像區域裁剪得新的圖像，利用紗線主體區域的假孔隙剔除和面積濾波法，識別真孔隙區域，并對每個孔隙區域統計面積、位置、矩形度，得到織物孔隙特征指標，分別為孔隙面積的CV值、織物的實際孔隙率和孔隙的平均矩形度以及孔隙大小分布直方圖；所采用圖像處理方法確定織物孔隙特征指標的具體步驟為：

（1）圖像采集

在織物掃描時，在織物層上方加入一層顏色對比強烈的紙板，經紗方向和圖像列向平行，緯紗方向和圖像行向平行。為了使紗線和孔隙兩者對比明顯，在織物層上面放入與紗線顏色對比強烈的黑色或者白色紙板。如織物紗線為淺色系列，在織物層上方加入黑色紙板，如織物紗線為深色系列，則放入白色紙板。由于掃描后織物圖像孔隙部分表現為紙板的顏色，因此，采用顏色對比強烈的紙板可以使圖像中紗線區域和孔隙區域表現為不同亮度的兩個灰度范圍，在對應的灰度直方圖上表現為兩個灰度分布峰，顏色對比越強烈，這兩個灰度分布峰的距離越大，更有利于圖像二值化處理。

（2）圖像處理

1）分析織物圖像的灰度直方圖，由于紗線和孔隙區域分別對應直方圖上的兩個灰度分布峰，將這兩個峰之間的谷底作為閾值，將織物圖像轉化為二值圖像，使紗線區域的像素設置為1，孔隙區域像素設置為0，得到對應的二值矩陣；

2）分別統計二值矩陣每列和每行的和，由于紗線區域像素為1，且經紗方向和圖像的列方向一致，因此，每列之和反映了在該列方向上紗線的像素數量，如該列處于經紗的主體部分，該列之和的數值最大，理論上與圖像的行數一致，如該列處于孔隙區域，則每列之和的數值要明顯小；同理，處于緯紗主體區域的每行之和最大，理論上與圖像的列數一致；

3）計算平均值，將所述每列之和除以列數得到列向平均值，同理得到行向平均值；