[發明專利]一種圖像法測定織物理論孔隙率的方法

有效

• 申請號: 201310401069.0
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103471974A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 陳霞;汪軍;傅婷;萬賢福;李立輕;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
• 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理論孔隙率的方法，特別是涉及一種圖像法測定網格狀稀疏織物理論孔隙率的方法。

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。織物中紗線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。或者將紗線在放大儀器中直接測量直徑，這種方法麻煩耗時。圖像處理方法中江南大學根據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。

發明內容

本發明的目的是提供一種圖像法測定織物理論孔隙率的方法，特別是涉及一種圖像法測定網格狀稀疏織物理論孔隙率的方法。

本發明的一種圖像法測定織物理論孔隙率的方法，采用圖像處理方法確定織物經向緊度和緯向緊度，根據公式計算得到織物的總緊度，并計算得到理論孔隙率P_l=1-E；其中，

E=E_j+E_w-0.01×E_j×E_w；

公式中，E是總緊度，E_j是經向緊度，E_w是緯向緊度；所述采用圖像處理方法確定織物的經向緊度和緯向緊度的具體步驟為：

（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??；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；

4）在直角坐標系中，以列數為橫坐標，以所統計列向之和為縱坐標，繪制得到列向波形曲線，該波形曲線中的波峰數量反映了經紗數量，波峰位置對應經紗中心位置；以列向平均值為縱坐標，畫一條平行于橫坐標的直線；

同理，繪制行向波形曲線和直線；

（3）紗線中心線的獲取

在經紗主體區域，每列之和理論上為最大值，與圖像的行數一致，對應于波形曲線的波峰的頂部，但由于多種原因，波峰頂部會出現一些小的波動，因此，將所述直線和波形曲線每個波峰的兩個交點之間的中點的列位置，作為經紗的中心線位置。即過該中點繪制一條平行于縱坐標的直線，其與橫坐標的交點的數值對應為圖像中經紗中心所在的列位置；

然后在織物圖像上，過所述的列位置，繪制平行于列向的直線，即為經紗中心線；

同理，得到緯紗中心線所在的行位置后在織物圖像上繪制緯紗中心線；

（4）邊紗裁剪

織物中經緯紗是有規律的交織在一起，呈現為周期性，因此，分析的織物區域若為整數個循環數，則分析的數據更為準確。因此，在上述已繪制經紗中心線和緯紗中心線的織物圖像上，分別找到圖像中列向最左側的經紗中心線和最右側的經紗中心線，找到圖像中行向最上側的緯紗中心線和最下側緯紗中心線，將四條中心線圍成的矩形之外的區域去除，即將最左側半根經紗和最右側半根經紗計為一根完整的經紗，最上側半根緯紗和最下側半根緯紗計為一根完整的緯紗，獲得新的織物圖像和對應的新的二值矩陣；在新的圖像中，經紗和緯紗的數量均為整數根；

（5）經緯紗直徑的獲取