專利名稱：織物經(jīng)緯密度的檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)織物的掃描圖像，依靠經(jīng)諱.紗線亮度曲線的平 均周期所確定的經(jīng)緯紗分割線來(lái)獲取經(jīng)緯密度的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有織物的密度檢測(cè)方法是測(cè)試人員使用放大鏡直接對(duì)織物進(jìn)行人 工檢測(cè)，主觀因素對(duì)測(cè)試結(jié)果影響很大，而且效率比較低。
目前有關(guān)織物經(jīng)緯密度自動(dòng)檢測(cè)的研究，多采用的是根據(jù)傅立葉變 換和織物頻譜圖提取織物經(jīng)諱紗線的平均周期，來(lái)測(cè)算出織物經(jīng)緯平均 密度。但是根據(jù)上述現(xiàn)有檢測(cè)方法測(cè)出的織物經(jīng)緯密度，是一個(gè)可能含 有錯(cuò)誤判斷因數(shù)的平均值，其結(jié)果不精確，缺乏直觀性和可核査性，不 便于人工檢査和糾正，所以不能得到實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述織物經(jīng)緯密度的檢測(cè)方法，可有效地解決上述問(wèn)題和不 足而在現(xiàn)有織物掃描圖像和傅立葉變換求得織物平均周期的基礎(chǔ)上，通 過(guò)紗線的不同部分反映在織物亮度曲線上的梯度變化，進(jìn)一步根據(jù)周期 來(lái)確定一區(qū)域范圍，找出此區(qū)域范圍內(nèi)的亮度曲線的最大值或最小值(波 峰位置或波谷位置)，從而依此畫(huà)出經(jīng)緯紗的分割線，最終檢測(cè)出織物的 經(jīng)緯密度。這種分割線是可以看見(jiàn)、可以核査的，即便由于紗線的彎曲 產(chǎn)生檢測(cè)誤差，也可以方便地觀察分割線的分布狀態(tài)，進(jìn)行人工檢査和 糾錯(cuò)，得到準(zhǔn)確結(jié)果。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，基于織物通常是由兩個(gè)相互垂直的紗線系統(tǒng) 交織而成的，所述織物經(jīng)緯密度的檢測(cè)方法，基于織物是由兩個(gè)經(jīng)諱紗 線系統(tǒng)交織而成的，織物掃描圖像的亮度信號(hào)具有一定的變化規(guī)律。
對(duì)織物掃描圖像亮度曲線進(jìn)行傅立葉變換，獲取織物平均周期的基 礎(chǔ)上，確定一區(qū)域范圍并找出此區(qū)域范圍內(nèi)的亮度曲線的最大值或最小 值，從而依此找出經(jīng)緯向的分割線，最終檢測(cè)出織物的經(jīng)諱密度。
所述檢測(cè)織物經(jīng)緯密度的方法流程及其原理是
第一步，對(duì)被檢測(cè)織物進(jìn)行掃描以獲得圖像；
通常采用較高的分辨率，取樣窗口較大，被檢測(cè)的方向的寬度一般
在5cm以上，另外一個(gè)方向可以取的較小些， 一般為1-2cm。 第二步，提取織物經(jīng)緯紗線亮度曲線；
在織物圖像上建立相應(yīng)的坐標(biāo)系，設(shè)定X軸平行于緯紗方向，Y軸平 行于經(jīng)紗方向；向右為X軸的正方向，向下為Y軸的正方向；原點(diǎn)在左上 角；依據(jù)在織物圖像上建立的坐標(biāo)系，輸入要檢測(cè)經(jīng)緯密度的區(qū)域的坐 標(biāo)，獲取區(qū)域內(nèi)經(jīng)紗方向或者緯紗方向上的像素點(diǎn)的平均亮度變化曲線;
根據(jù)研究結(jié)果表明，紗線在織物內(nèi)的屈曲狀態(tài)可由正弦曲線近似描 述，截面形態(tài)近似橢圓。因此在紗線的軸心線上垂直高度值最大，在紗線 的其余空間位置上垂直高度值漸減，這就使得織物圖像在紗線的軸心線、 紗線其余部分以及紗線之間空隙處出現(xiàn)明顯的亮度梯度，亮度由高到低 的排列依次為紗線的軸心線、紗線的其余部分、紗線之間的空隙處。
設(shè)任一象素點(diǎn)的坐標(biāo)為(x， y)，其亮度值表示為f(x， y)。
則該紗線的各行象素點(diǎn)的亮度平均值為
1 M-l
丄(力-7riy"，力 (1)
各列的像素點(diǎn)亮度的平均值為
其中，M、 N分別為x， y軸方向上的圖像樣本的象素點(diǎn)數(shù)。 由于亮度曲線的交變信號(hào)反映了經(jīng)緯紗線位置的更替，因此根據(jù)公 式(1)、 (2)在織物圖像上標(biāo)注出的經(jīng)紗或者緯紗的亮度曲線，可以找出 經(jīng)緯紗線的亮度曲線的波峰或者波谷的位置，從而確定經(jīng)緯紗線的分割線。
第三步，求出經(jīng)諱紗線亮度曲線的周期；
針對(duì)織物圖像上的經(jīng)緯紗線亮度曲線，調(diào)用Matlab中的fft()函數(shù)對(duì) 亮度曲線信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換(FFT)處理，得出經(jīng)紗或者緯紗的平 均周期值7}， 4。
通過(guò)上述傅立葉變換所提取的亮度曲線信號(hào)周期，是上述織物經(jīng)緯
方向上的亮度信號(hào)的變換周期，即對(duì)應(yīng)于織物圖像上的經(jīng)緯紗線之間的間距。
第四步，分割經(jīng)緯紗線；
由經(jīng)諱紗線的亮度曲線的信號(hào)周期r,, t;，逐一提取織物圖像亮度的 波峰值或者波谷值以得到每一經(jīng)緯紗線的分割線的位置，以此分割出所
有經(jīng)諱紗線；
即在亮度曲線丄，(4)的o-r, (r"之間，找出亮度最大值或者最小值 丄,(!',)(丄"")，即波峰或者波谷，則點(diǎn)!'；，、分別為經(jīng)緯紗線的第一個(gè)波 峰位置或者波谷位置，對(duì)應(yīng)于經(jīng)緯紗的第一根分割線；以第一個(gè)亮度波 峰或者波谷位置/7，、為起點(diǎn)，根據(jù)第三步求得的平均周期自動(dòng)確定一個(gè)
區(qū)域范圍(在此區(qū)域范圍內(nèi)應(yīng)確保有一根經(jīng)緯紗線)找出這個(gè)區(qū)域內(nèi)的
亮度最大值或者最小值，即為經(jīng)緯紗線的第二根分割線；
以此類推，以每根分割出來(lái)的經(jīng)緯紗線的分割線為起點(diǎn)，根據(jù)平均
周期確定一個(gè)區(qū)域范圍，找出這個(gè)區(qū)域內(nèi)的亮度最大值或這最小值，即
經(jīng)緯紗線的分割線的位置，直至找出所有的經(jīng)緯紗線的分割線，并在掃
描的織物圖像上標(biāo)注出來(lái)。
第五步，推算出織物的經(jīng)緯密度。
根據(jù)第四步分割出的經(jīng)緯紗線的根數(shù)，輸入的檢測(cè)經(jīng)緯紗密度區(qū)域 的長(zhǎng)度和掃描圖像的分辨率，計(jì)算出織物經(jīng)緯密度。 其表達(dá)式為尸,C,i /^， 4 = (^*及/;。
其中，^是經(jīng)紗根數(shù)； ^是緯紗根數(shù)；
^是所檢測(cè)經(jīng)紗密度區(qū)域的長(zhǎng)度； "是所檢測(cè)緯紗密度區(qū)域的寬度； i 是掃描圖像的分辨率；
^是經(jīng)紗密度； ^是緯線密度。
如上內(nèi)容，所述織物經(jīng)緯密度的檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是 1 、根據(jù)經(jīng)緯紗線的亮度曲線第一個(gè)周期內(nèi)的最大亮度值來(lái)確定經(jīng) 諱紗線的第一根分割線，以每根分割線為起點(diǎn)，根據(jù)第三步求得的平均
周期確定一個(gè)區(qū)域范圍，在此范圍內(nèi)，依次找出檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的所有經(jīng)緯 紗線的分割線，從而可以精確的測(cè)算出織物經(jīng)緯密度。
2 、經(jīng)緯紗線的分割線直接在織物圖像上顯示出來(lái)，具有直觀性， 可核査性，方便人工進(jìn)行檢查和糾錯(cuò)。


圖l是應(yīng)用本發(fā)明所述織物經(jīng)緯密度檢測(cè)方法的系統(tǒng)構(gòu)成圖2是圖1中數(shù)據(jù)處理過(guò)程的示意圖； 圖3是被檢測(cè)織物的掃描圖像；
圖4是釆用3200dpi的分辨率掃描的經(jīng)緯亮度變化曲線圖； 圖5是所述分割出的織物經(jīng)緯紗線示意圖； 圖6是檢測(cè)的織物經(jīng)緯密度圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1，如圖1和圖2所示，應(yīng)用本發(fā)明所述織物經(jīng)緯密度檢測(cè) 方法，被檢測(cè)織物通過(guò)掃描儀并獲取一織物圖像文件；
如圖3至圖6所示，所述織物經(jīng)緯密度的檢測(cè)方法是，
步驟一、對(duì)被檢測(cè)織物進(jìn)行掃描以獲得其圖像；
一般采用3200dpi的分辨率掃描織物，獲取其掃描反射圖像。如果 織物紋路清晰，可以適當(dāng)?shù)慕档头直媛?；取樣窗口的大小?cm*5cm; 掃描時(shí)要求織物樣品紋路清晰，表面干凈無(wú)漬，經(jīng)緯排列整齊，盡量保 持經(jīng)緯紗橫平豎直，避免人為引入的經(jīng)斜或緯斜；圖像保存為BMP位
圖格式。
步驟二、求織物經(jīng)緯密度；
在織物經(jīng)緯密度檢測(cè)系統(tǒng)中打開(kāi)掃描好的待分析的織物圖像，點(diǎn)擊 菜單按鈕"織物分析-求織物密度"，彈出一織物經(jīng)緯密度對(duì)話框。 1 、求織物周期。
對(duì)于一般的織物不用求織物周期，直接在"求密度"區(qū)域輸入經(jīng)紗 數(shù)據(jù)和緯紗數(shù)據(jù)。而對(duì)于一部分紗線顏色種類繁多的織物，要先求出織 物周期，以檢査所求出的周期是否正確。
求經(jīng)緯紗周期的矩形區(qū)域要避開(kāi)紗線顏色繁多的區(qū)域，盡量選擇顏
色單一，紋路清晰的區(qū)域。區(qū)域不要過(guò)大， 一般寬度和高度為400-800個(gè)
像素點(diǎn)即可；默認(rèn)的為800個(gè)象素點(diǎn)。求經(jīng)緯紗周期的區(qū)域左上角的X、 Y 坐標(biāo)和右下角的X、 Y坐標(biāo)可以分別輸入，也可以相同。 一般相同即可。
輸入前把鼠標(biāo)移動(dòng)到要檢測(cè)的矩形區(qū)域的左上角位置和右下角位置，同 時(shí)在狀態(tài)欄中會(huì)顯示出鼠標(biāo)所指區(qū)域的具體坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后把坐標(biāo)數(shù)據(jù) 分別填入"經(jīng)紗周期"和"緯紗周期"中的具體的編輯框中。輸入坐標(biāo) 數(shù)據(jù)后點(diǎn)擊右邊的"求周期"按鈕，"經(jīng)紗周期"，"緯紗周期"將顯示在 對(duì)應(yīng)的編輯框中。
在此實(shí)施例中不用單獨(dú)的求出織物周期。
2 、求密度。
(1) 、在"經(jīng)紗數(shù)據(jù)輸入"模塊中對(duì)應(yīng)的編輯框中輸入要檢測(cè)的經(jīng) 紗矩形區(qū)域的左上角的X、 Y坐標(biāo)和右下角的X、 Y坐標(biāo)。要檢測(cè)的經(jīng) 紗區(qū)域的寬度一般為掃描織物圖像的寬度，即X坐標(biāo)不用修改，采用默 認(rèn)值即可；高度一般為300-800個(gè)像素點(diǎn)，如果圖像經(jīng)紗間隙比較清晰 或者經(jīng)紗歪斜比較厲害，輸入的矩形高度值可以取小些，計(jì)算速度較快； 如果經(jīng)紗間隙比較模糊或者經(jīng)組織點(diǎn)浮長(zhǎng)比較長(zhǎng)，則輸入的矩形高度值 可以取大些，計(jì)算速度較慢。
在此實(shí)施例中輸入的矩形區(qū)域的左上角的X坐標(biāo)為O，Y坐標(biāo)為0; 右下角的X坐標(biāo)為6299，Y坐標(biāo)為500。
(2) 、同樣在"緯紗數(shù)據(jù)輸入"模塊中對(duì)應(yīng)的編輯框中輸入要檢測(cè) 的緯紗矩形區(qū)域的左上角的X、 Y坐標(biāo)和右下角的X、 Y坐標(biāo)。要檢測(cè) 的緯紗區(qū)域的高度一般為掃描織物圖像的高度，即Y坐標(biāo)不用修改，采 用默認(rèn)值即可；寬度一般為300-800個(gè)像素點(diǎn)，如果圖像緯紗間隙比較 清晰或者緯紗歪斜比較厲害，輸入的矩形寬度值可以取小些，計(jì)算速度 較快；如果緯紗間隙比較模糊或者緯組織點(diǎn)浮長(zhǎng)比較長(zhǎng)，則輸入的矩形 寬度值可以取大些，計(jì)算速度較慢。憑經(jīng)驗(yàn)所知， 一般緯紗是比較好測(cè) 的，結(jié)果也很準(zhǔn)確，所以寬度一般采用400個(gè)像素點(diǎn)即可。
在此實(shí)施例中輸入的矩形區(qū)域的左上角的X坐標(biāo)為O，Y坐標(biāo)為0; 右下角的X坐標(biāo)為6299，Y坐標(biāo)為500。
(3) 、經(jīng)緯數(shù)據(jù)輸入完成以后，點(diǎn)擊右邊的"求密度一"或者"求 密度二"按鈕，對(duì)于一般的織物，紗線間隙明顯比紗線要暗，則點(diǎn)擊"求
密度一"按鈕；相反，在少數(shù)情況下，如果紗線間隙比紗線還要亮的話， 則點(diǎn)擊"求密度二"按鈕。點(diǎn)擊完按鈕，"經(jīng)紗根數(shù)""經(jīng)紗密度""緯紗 根數(shù)""緯紗密度"將自動(dòng)顯示在對(duì)應(yīng)的編輯框中。
此實(shí)施例中求出的經(jīng)紗密度為221.77根/10cm， 56.33根/英寸；緯紗密 度為236.26根/10cm， 60.01根/英寸。 3 、人工糾正。
系統(tǒng)自動(dòng)求出密度后，織物經(jīng)緯紗的分割線也將顯示在織物圖像 上，以便進(jìn)行人工檢査和糾正。
拉動(dòng)織物圖像上的滾動(dòng)條，人工檢查分割線的分布狀態(tài)，結(jié)果準(zhǔn)確 測(cè)試就可以結(jié)束，如有偏差將檢査后的結(jié)果輸入"經(jīng)紗根數(shù)"和"緯紗 根數(shù)"所對(duì)應(yīng)的編輯框中，然后點(diǎn)擊人工糾正按鈕，"經(jīng)紗密度"、"緯紗 密度"將自動(dòng)顯示在對(duì)應(yīng)的編輯框中。此時(shí)求出的經(jīng)緯紗密度即為織物 的經(jīng)緯紗密度。
此實(shí)施例的檢測(cè)結(jié)果經(jīng)過(guò)人工檢測(cè)后，劃分出的經(jīng)緯紗線的分割線 全部正確。
最后，通過(guò)此織物經(jīng)緯密度的檢測(cè)系統(tǒng)求出的經(jīng)紗密度為221.77根 /10cm， 56.33根/英寸;諱紗密度為236.26根/10cm， 60.01根/英寸。
以上是結(jié)合附圖所給出的實(shí)施例，僅是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的優(yōu)選方案。 對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可以據(jù)此得到啟示，而直接推導(dǎo)出符合本發(fā) 明設(shè)計(jì)構(gòu)思的其他替代內(nèi)容，也應(yīng)屬于本發(fā)明所述的權(quán)利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種織物經(jīng)緯密度的檢測(cè)方法，基于織物是由兩個(gè)經(jīng)緯紗線系統(tǒng)交織而成的，織物掃描圖像的亮度信號(hào)具有一定的變化規(guī)律，其特征在于對(duì)織物掃描圖像亮度曲線進(jìn)行傅立葉變換，獲取織物平均周期的基礎(chǔ)上，確定一區(qū)域范圍并找出此區(qū)域范圍內(nèi)的亮度曲線的最大值或最小值，從而依此找出經(jīng)緯向的分割線，最終檢測(cè)出織物的經(jīng)緯密度。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的織物經(jīng)緯密度的檢測(cè)方法，其特征在于以每根分割出來(lái)的分割線為起點(diǎn)，根據(jù)測(cè)算出的經(jīng)諱紗線亮度曲線的平 均周期確定一個(gè)區(qū)域范圍，在此區(qū)域范圍內(nèi)應(yīng)確保有一根經(jīng)諱紗線。
全文摘要
本發(fā)明所述織物經(jīng)緯密度的檢測(cè)方法，在現(xiàn)有織物掃描圖像和傅立葉變換求得織物平均周期的基礎(chǔ)上，通過(guò)紗線的不同部分反映在織物亮度曲線上的梯度變化，進(jìn)一步根據(jù)周期來(lái)確定一區(qū)域范圍，找出此區(qū)域范圍內(nèi)的亮度曲線的最大值或最小值(波峰位置或波谷位置)，從而依此畫(huà)出經(jīng)緯紗的分割線，最終檢測(cè)出織物的經(jīng)緯密度。這種分割線是可以看見(jiàn)、可以核查的，即便由于紗線的彎曲產(chǎn)生檢測(cè)誤差，也可以方便地觀察分割線的分布狀態(tài)，進(jìn)行人工檢查和糾錯(cuò)，得到準(zhǔn)確結(jié)果。
文檔編號(hào)D06H3/00GK101096818SQ200610090508
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者夏尚淳, 孫令雷, 李麗麗 申請(qǐng)人:中國(guó)紡織科學(xué)研究院