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1、2002年6月·第30卷·第3期上海纺织科技计算机应用61数字图像处理在纺织中的应用及发展狄 炜 徐伯俊 江南大学纺织服装学院 214036摘 要 主要介绍数字图像处理技术近几年在纺织中应用的最新动态,并对其未来的发展方向作了简要的说明。关键词:数字图像处理 混纺比 织物 非织造布 小波分析中图分类号:TS1011 前 言2.2 织物外观性能的检测所谓数字图像处理,就是指利用数字计算机及其他有关数织物外观性能在纺织品质量控制及贸易中是一项重要指字技术,对图像施加某种运算和处理,从而达到某种预想的目标,目前的应用研
2、究较多集中在评价织物起球等级、织物折皱的。其起源于20世纪20年代,经过大半个世纪的发展,目前已等级、织物悬垂性能三个方面。广泛地应用于科学研究、工农业生产、医疗保健、航空航天、军图像分析技术评价织物起球等级时,只要织物底纹具有一事等各个领域,在国民经济中发挥着越来越大的作用。随着计定规律且能区别于表面的毛球,都能很好地评价素色、印花及算机技术的飞速发展,计算机运算速度的大大提高,1GHz以上色织物起球等级。但是在解决毛羽及松结构毛球对等级评估的CPU已经开始推广应用,这些都推动着数字图像处理技术的影响,以及评估
3、非规律性印花或深色织物的起球等级方面,的飞速发展。仍很薄弱,有待进一步的深入。在评定织物的折皱性能方面,中外学者都作了大量研究,2 数字图像处理在纺织中的应用现状虽然各自采用的方法、指标不同,如德克萨斯大学的B.Xu提出1996年,中国纺织大学的黄键和许鹤群曾对“图像处理在用折皱灰度表面积、阴影面积对折皱评级;马里兰大学的纺织中的应用现状及动向”进行了阐述,并提出当时的应用研Youngjoo.Na和BehnamPourdeyhimi提出用折皱强度、轮廓、功究重点主要是:纤维材料性能检测、半制品棉网的质量检测、纱率
4、谱密度、尖锐度、随机分布程度、总体外观、分形等来表征折线质量检测以及织物性能检测,概况如表1所示。皱程度;青岛大学的陈健敏等提出用折皱块数的侧面积比、图表11996年前数字图像技术在纺织领域的研究和应用研究对象研 究 内 容像各像素点灰度标准差及折皱阴影块面积的标准差三个指标纤维材料性能来评价织物折皱程度,这些指标均从不同侧面表征了织物折皱单根或多根纤维的直径,纤维卷曲频数、波幅,伸长率,纤维成熟度等程度,与实际情况也比较吻合。纱线性能纱线外观的均匀度,纱线力学性能,纱线中的纤维分评价织物悬垂性能同评价织物起球存
5、在类似问题,目前只布等能评价素色织物。半制品质量棉网均匀度,棉结杂质的含量2.3 织物密度的测定及织物结构的自动识别织物性能织物的光泽特征,织物磨损后外观的变化,布面经纬织物经纬密度的测量是通过变换,将空间域的信息转化为纱排列的均匀度频率域的信息,并加以提取,寻找到频率域内的对应频率。这近几年来,图像处理技术在纺织中的研究应用主要集中在种方法是准确可靠的。下述几个方面:纱线混纺比的测试、织物外观性能的测试、织物对于织物组织结构的自动识别,早先国内外就有许多学者密度的测定及织物结构的自动识别、非织造布取向度测定以及
6、探索过,由于织物组织结构复杂,生产中受结构、机械、后整理小波技术的兴起。等方面因素的影响,使最终形成的织物中具有许多不确定的因2.1 纱线混纺比的测试素,因而一直没有形成比较完善的理论和系统。长期以来,测定混纺纱的混纺比绝大多数采用化学分析法近十几年来,韩国和日本在这方面的研究比较多,也比较及显微镜横截面观察法,费时费力,且测量的精度不令人满意。深入。韩国的T.J.Kang等推出了一套比较完善的识别系统,用计算机图像处理技术将化学分析及光学图像转化为数字图能够有效识别织物的组织循环、经纬纱密度、经纬纱支数以及像,
7、可以较好地解决这一问题。配色模纹,但只限于单层织物。图像处理技术测定混纺纱混纺比的关键是提取混纺纱中上世纪90年代开始,我国在这方面的研究也逐渐增多,并不同纤维的特征量。对纱线切面的图像处理进行滤波去噪,边取得了一定的成果,但与生产实用仍有较大的距离。因此,今缘提取、增强,图像二值化,对比度拉伸等一系列处理后,提取后几年中,这仍是一个研究重点。纤维截面形状的常规特征量,如直径、圆整度和异形度等。根2.4 无纺布取向度的测定据纤维的特征量不同测算混纺比。在无纺布中,纤维取向是一个极其重要的结构特征,它直目前对棉/麻
8、、丝/毛、毛/涤混纺纱的混纺比测定已较成接影响无纺布的各项力学性能。因此,对纤维的取向进行可靠熟,并有大量的文章可供参考。和精确的评定是很有必要的。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.62上海纺织科技计算机应用2002年6月·第30卷·第3期图像分析法测定纤维取向时,不同的图像处理技