織物折皺測試及評價方法研究

甘 敏

(浙江理工大學，浙江 杭州 310018)

織物折皺測試及評價方法研究

甘 敏

(浙江理工大學，浙江 杭州 310018)

文章指出了傳統織物折皺測試方法-折皺回復角法和折皺等級主觀評價法的不足，綜述了折皺等級客觀評價法-圖像處理法和三維激光掃描法的國內外研究現狀與各自的優劣，為織物折皺測試和等級評價提供了參考。

織物折皺測試；客觀評價；圖像處理；三維激光掃描

隨著收入水平增加，人們對服裝質量也有了更高的追求。織物制成服裝后，在穿著過程難免會起皺，尤其是肘部和膝部，影響美觀性。因此對織物抗皺性進行準確測試和客觀評價就十分重要?；仡櫩椢镎郯櫆y試方法和折皺等級客觀評價的研究現狀，本文歸納總結目前織物折皺測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價中的優劣，并指出織物折皺測試及等級評價的發展趨勢。

1 織物折皺測試研究現狀

傳統的抗皺性測試有外觀法和折皺回復角法。外觀法由于靠人眼睛進行比照評級，帶有很大的主觀性；折皺回復角法為一次彎折成皺測試，與實際穿著起皺相差較大。

織物抗皺性測試一直以來受到廣泛的關注。張才前[1]將試樣隨機放置在圓管中，在一定重量砝碼下壓縮一定時間，來模擬真實折皺的隨機壓縮成型過程。劉成霞[2]設置了一組配合的內管和外罩，織物試樣在內管外懸垂，然后外罩壓縮，除壓后利用上方相機拍攝，記錄像素面積，計算急彈性折皺回復率和緩彈性折皺回復率。劉成霞、吳限[3]設置了起皺方式，分內管和外罩，將織物試樣預先縫合成筒狀放置在內管外，用外罩壓縮，除壓后沿長度方向鋪開，經過像素灰度處理，通過起皺的像素面積占比進行抗皺性測試。汪正超[4]利用曲柄連桿滑塊機構搭建了動態起皺裝置，通過電機驅動曲柄連桿滑塊機構來回往復牽拉織物，模擬織物穿著和洗滌過程中的動態折皺。雖然研究織物抗皺性測試方法很多，與傳統的折皺測試方法相比有一定的改進，但這些方法與實際穿著起皺還是有差距的，不夠直觀。

2 織物折皺等級客觀評價的研究現狀

2.1 圖像處理法

從上世紀90年代起，研究人員就利用圖像處理技術對折皺圖像進行變換，提取特征信息，分析評定織物折皺等級。

2.1.1 國外研究現狀

Kang TJ 等[5]用兩個CCD攝像機從不同角度對織物同時拍攝，利用兩幅圖像對應點重建織物三維表面，對織物折皺等級進行客觀評價；Mohri M等[6]提出了利用radon變換和紋理分析對織物折皺進行客觀評價，主觀評價與用radon變換得到的客觀評價結果之間有一定的相關性；Behera BK[7]用Canny邊緣檢測得到了織物折皺的客觀評價參數；Yu W等[8]用兩個數碼相機組成的立體視覺系統，利用有限元方法對織物表面進行了三維重構，選取了特征指標折皺幅度、折皺密度和折皺尖銳度對織物抗皺等級進行了分類；Javier Silvestre-Blanes等[9]用圖像處理技術開發了織物及服裝折皺的評價系統。

2.1.2 國內研究現狀

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特征；陳健敏等[11]利用面積標準差、灰度及分形維數等客觀評價了織物的平整度；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，最后選取了相關性較好的分形維數、功率譜密度、折皺密度和光滑度這4個特征參數來表征織物折皺；孫晶晶等[13]用改進的小波變換對織物折皺圖像進行了分解，并研究了特征參數總能量、折皺方向和對比度與折皺等級的關系；劉成霞[14]利用圖像處理技術對自制模擬裝置產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，利用神經網絡對折皺等級進行了分類識別。

2.1.3 圖像處理法的優缺點

(1)優點：圖像處理法能從二維角度利用灰度信息、灰度和位置的聯合信息、空間三維信息提取特征指標反映織物折皺等級。此外還可從一些小細節反映織物紋理特征，如利用灰度共生矩陣可以提取特征指標熵、對比度、能量、相關性反映織物折皺等級，此外通過能量可以得知折皺的紋理方向。

(2)缺點：圖像獲取時，光照對圖像的灰度影響很大，圖像像素的大小對特征指標值大小也有影響。此外圖像處理法只能對結構簡單的純色織物進行特征提取?；ㄉ椢锛词菇涍^圖像預處理也不能很好地進行等級客觀評價。

2.2 三維激光掃描法

織物的折皺形態呈三維空間分布，通過三維激光掃描，可獲得織物表面的三維坐標，提取客觀評價特征指標，因此可以將三維激光掃描應用到織物平整度客觀評價中。

2.2.1 國外研究現狀

Amirbayat等[15]用激光掃描AATCC標準模版，提取了幾何特征參數來評價折皺等級；Su Jie和Xu Bugao[16]用激光三角測量法和神經網絡評價織物折皺等級；Mousazadegan F[17]提出了利用激光三角掃描技術，結合去卷積余值法對接縫起皺等級進行評價，提取幾何特征指標如波紋數、波紋面積、波幅和波長等。

2.2.2 國內研究現狀

呂東風等[18]用激光技術獲取了織物的輪廓信息，并經濾波處理，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點，利用這些數據重建了織物表面，以Z方向上的數據提取了反映織物折皺等級的特征指標，并用曲率值表達特征點處局部曲面的屈曲類型和彎曲程度；李艷梅等[20]用雙目CCD攝像機獲取了服裝接縫處的三維坐標點，并以高度方向的數據提取了反映折皺情況的特征指標。

2.2.3 三維激光掃描法的優缺點

(1)優點：掃描過程慢，設備昂貴曾是制約三維激光掃描成為織物平整度通用檢測手段的關鍵問題[21]。三維掃描儀價格下降、精度提高、掃描速度快，點云數據處理研究的深入，為三維激光掃描技術在織物平整度客觀評價應用上提供更多可能。三維激光掃描儀對環境要求低，使用起來便捷高效，幾乎不受織物的顏色和花型的影響，適用范圍廣。主要是通過三角測距法獲得各點的三維坐標重建織物表面。

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

3 發展趨勢

織物的抗皺性能與服裝的外觀質量有著密切的關系。隨著經濟的發展，生活水平的提高，人們對外觀質量要求會有所提高，對織物的抗皺性有更高的要求，這就要求我們有更科學的織物抗皺測試和更準確全面地客觀評價，具體要求如下：(1)織物抗皺測試方法更加貼近實際生活，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價折皺等級，二者各有優劣，應當將二者建立聯系，實現三維和二維的互相轉換，共同客觀評價折皺等級，織物折皺形態各異，只用一種方法很難客觀評價折皺等級。(3)建立客觀評價為主，主觀評價為輔的織物折皺等級評價。完全用客觀評價方法判定織物折皺等級會與日常生活中人的主觀感受有所差異，因此要將二者聯系起來。

4 結束語

目前織物折皺測試方法的研究有很多，但并不能真實反映服裝在實際穿著過程中的折皺情況，而模擬實際著裝的織物折皺測試領域目前幾乎為空白?？椢镎郯櫟燃壍目陀^評價雖然有圖像處理法和三維激光掃描法，但織物折皺形態各異，只用其中一種方法不能很好地客觀評價其折皺等級，可以利用三維激光掃描這種高效準確的信息獲取方式大量掃描織物折皺，建立數據庫，結合圖像處理技術和三維激光掃描技術進行折皺等級客觀評價，并結合主觀評價，建立科學準確的折皺等級評價，早日建成織物折皺測試的通用設備及折皺等級評價通用檢測手段。

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[21] 徐建明.織物平整度等級客觀評估系統的研究[D].上海：東華大學，2006.

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，河南信陽人，碩士研究生。

TS941.2

A

1009-3028(2016)06-0025-04