織物折皺分析設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及織物測試技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種織物折皺分析設備。包括滾筒和折皺機構(gòu)，織物繞于滾筒上，滾筒能夠繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動織物旋轉(zhuǎn)，折皺機構(gòu)壓迫織物并形成折皺表面。此外，織物折皺分析設備還包括攝像機構(gòu)和與攝像機構(gòu)通信連接的處理機構(gòu)，攝像機構(gòu)的拍攝范圍覆蓋滾筒側(cè)面的至少一個邊沿。攝像機構(gòu)根據(jù)采集到的折皺表面在滾筒側(cè)邊沿的圖像，向處理機構(gòu)發(fā)送圖像信號。處理機構(gòu)根據(jù)圖像信號生成折皺表面的三維圖形。該織物折皺分析設備不但可以得出織物折皺的三維圖像模型，而且具有低成本的優(yōu)勢。
【專利說明】
織物折皺分析設備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及織物測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種織物折皺分析設備。
【背景技術(shù)】
[0002] 在日常生活中，構(gòu)成衣料的織物在使用過程中常會受到外力作用。這些外力可能 在織物表面產(chǎn)生不規(guī)則的皺痕、起拱等形變。這些形變不僅有損織物外觀，而且會顯著降低 織物的耐用性。并且在這些形變中，有些是可自然回復的，更有些是無法回復的。
[0003] 由于上好的織物通常需要具有良好的抗皺性與變形回復能力，因此織物的折皺回 復性能是考核織物質(zhì)量的重要指標之一。
[0004] 現(xiàn)有且通行的織物折皺回復性能評價多采用外觀法。所謂外觀法，就是在標準大 氣壓條件下，用標準的壓皺裝置給待測試織物施加預定的壓力，并保持一段時間，然后重新 在標準大氣條件下調(diào)濕待測試織物，將待測試織物與三維參考樣照對比，評定待測織物外 觀。
[0005] 通常，外觀法的評定過程通過三名經(jīng)過培訓的觀察者單獨對每塊待測織物進行評 級，并根據(jù)觀察者的個人經(jīng)驗選出與待測織物最為接近的三維塑料樣卡，最后計算每塊織 物每個觀測結(jié)果的平均值。
[0006] 這一方法由于依賴人工評定，不但對評測環(huán)境要求較高，而且因人為因素存在巨 大的實驗誤差。
[0007] 此外，在美國標準和我國國標中，折皺恢復性也可用測量彈性恢復角的方法評定。 然而，這種方法屬于間接評價，不夠直觀，難以評定折皺的綜合情況。 【實用新型內(nèi)容】
[0008] 本實用新型的目的在于提供一種織物折皺分析設備，該織物折皺分析設備不但可 以得出織物折皺的三維圖像模型，而且具有低成本的優(yōu)勢。
[0009] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的實施方式提供了一種織物折皺分析設備， 包括滾筒和折皺機構(gòu)，織物繞于滾筒上，滾筒能夠繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動織物旋轉(zhuǎn)，折皺機 構(gòu)壓迫織物并形成折皺表面。此外，織物折皺分析設備還包括攝像機構(gòu)和與攝像機構(gòu)通信 連接的處理機構(gòu)，攝像機構(gòu)的拍攝范圍覆蓋滾筒側(cè)面的至少一個邊沿。攝像機構(gòu)根據(jù)采集 到的折皺表面在滾筒側(cè)邊沿的圖像，向處理機構(gòu)發(fā)送圖像信號。處理機構(gòu)根據(jù)圖像信號生 成折皺表面的三維圖形。
[0010]隨著計算機技術(shù)和圖像分析技術(shù)的發(fā)展，在紡織領(lǐng)域利用機器視覺和數(shù)字圖像處 理技術(shù)，可直接獲取實物紗線的外觀圖像信息。而計算機圖像處理技術(shù)可以直觀地對圖像 進行變換，提取特征信息，從而獲得測試結(jié)果。這種方法不依賴人工評定，干擾因素較小，處 理速度快，成本較低，具有良好的重復性，因此用于分析評定織物的折皺性能有很大的優(yōu) 勢。而在本實用新型的實施方式中，通過將織物繞于滾筒上，并使?jié)L筒繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，攝 像機構(gòu)在拍攝時僅需獲得滾筒側(cè)面邊沿的圖像即可重建折皺表面的三維圖形。相比傳統(tǒng)的 圖像掃描技術(shù)而言，本實用新型的實施方式無需設置多個相機同步掃描即可獲得三維圖 形，因此減少了相機的數(shù)量，大幅度節(jié)約了設備成本。另外，在本實用新型的實施方式中，通 過將織物設置在滾筒上，使得織物可以在同一個設備內(nèi)自動化地完成折皺化和檢測兩步操 作，避免了分別完成操作時，在轉(zhuǎn)移織物的過程中污染織物的表面情況。
[0011]作為優(yōu)選，攝像機構(gòu)包括攝像頭和導桿，導桿在長度方向上的延長線與滾筒的側(cè) 邊沿相切。攝像頭安裝于導桿上且攝像頭能夠在導桿的長度方向上移動。可在導桿長度方 向進行位置調(diào)整的攝像頭可以更方便地根據(jù)織物的尺寸和表面測試情況調(diào)整焦距和拍攝 范圍，更加方便，泛用性更強。
[0012] 進一步地，作為優(yōu)選，攝像機構(gòu)還包括取景動力源，取景動力源能夠帶動攝像頭在 導桿上運動，取景動力源與處理機構(gòu)通信連接。利用處理機構(gòu)電控制攝像頭的運動，在操作 時無人工介入，因此可以使得測試在完全隔離的條件下進行，有效防止外界影響。
[0013] 作為優(yōu)選，織物折皺分析設備還包括背光源，背光源正對攝像頭設置，滾筒位于攝 像頭和背光源之間。利用背光源可以提高折皺表面在攝像頭所獲取的圖像的對比度，使圖 像更加清晰。
[0014] 作為優(yōu)選，折皺機構(gòu)還包括與處理機構(gòu)通信連接的滾動動力源，滾動動力源與滾 筒傳動連接，處理機構(gòu)還用于控制滾動動力源帶動滾筒轉(zhuǎn)動。滾筒的自動滾動也可以使得 設備更加自動化。
[0015] 作為優(yōu)選，折皺機構(gòu)包括兩個分別套于滾筒軸向上的兩端的壓板，其中，至少有一 個壓板為可動壓板，可動壓板能夠沿滾筒的軸向運動并與另一個壓板共同壓迫織物。利用 可動壓板可以壓迫織物并形成有效的折皺，其原理簡單，成本低廉。
[0016] 進一步地，作為優(yōu)選，兩個壓板都為可動壓板，且兩個可動壓板能夠分別從滾筒的 兩端向滾筒的中部運動，并相會于滾筒的中部。由于織物具有方向性，對于織物而言，從雙 向壓迫織物相對于單向壓迫而言能夠更好地表征織物的表面，因此所得的檢測效果更具參 考價值。
[0017] 另外，作為優(yōu)選，折皺機構(gòu)還包括壓迫動力源和傳動組件，傳動組件分別連接壓迫 動力源和可動壓板，壓迫動力源通過傳動組件驅(qū)動可動壓板沿滾筒的軸向運動。利用壓迫 動力源可以實現(xiàn)對可動壓板的通信控制，提高系統(tǒng)的自動化水平。
[0018] 進一步地，作為優(yōu)選，壓迫動力源可以為電機，傳動組件包括與電機傳動連接的絲 杠，絲杠與滾筒的軸線平行設置，可動壓板安裝于絲杠上。電機帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，可動壓板在 絲杠的帶動下沿滾筒的軸向運動。利用電機和絲杠的傳動組合可以靈活地控制可動壓板的 運動，其成本低廉，可實現(xiàn)性好。
[0019] 顯然，作為優(yōu)選，壓迫動力源也可以為氣桿，傳動組件包括與電機傳動連接的連接 桿，可動壓板與連接桿連接。氣桿帶動連接桿旋轉(zhuǎn)，可動壓板在連接桿的帶動下沿滾筒的軸 向運動。利用直線運動的氣桿帶動連接桿運動，無需轉(zhuǎn)變運動方向，因此使用過程中機械能 損耗更低，設備的穩(wěn)定性更好。
[0020] 更進一步地，作為優(yōu)選，可動壓板包括與織物接觸的第一板形件、與傳動組件連接 的第二板形件以及設于第一板形件和第二板形件之間的壓力傳感器，壓力傳感器與處理機 構(gòu)通信連接，壓力傳感器根據(jù)檢測到的第一板形件對第二板形件的壓力向處理機構(gòu)發(fā)送壓 力信號。利用壓力傳感器可以獲得從第一板形件反饋回的壓力，從而可以定量控制可動壓 板的壓力。并且，相對于在可動壓環(huán)的外表面直接設置壓力點而言，由于板形件對壓力的分 散和均勻作用，檢測各板形件之間的壓力作用所獲得的測試結(jié)構(gòu)更精確。
[0021]本實用新型的實施方式還提供了一種織物折皺分析方法，并包括如下步驟：
[0022]將織物繞于滾筒上；
[0023] 滾筒繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動織物旋轉(zhuǎn)；
[0024] 折皺機構(gòu)壓迫織物并形成折皺表面；
[0025] 攝像機構(gòu)采集折皺表面在滾筒側(cè)邊沿的圖像，并向處理機構(gòu)發(fā)送圖像信號；
[0026]處理機構(gòu)根據(jù)圖像信號生成折皺表面的三維圖形；
[0027] 從三維圖形中提取所述織物的特征參數(shù)，并得出測試結(jié)果。
[0028] 由于攝像機構(gòu)在拍攝時僅需獲得滾筒側(cè)面邊沿的圖像即可重建折皺表面的三維 圖形，而根據(jù)這一三維圖形，處理機構(gòu)可以直接獲取所需的特征參數(shù)，例如褶皺角度，褶皺 高度，褶皺數(shù)量，褶皺面積等等，因此具有更好的評判效率。相比傳統(tǒng)的圖像掃描技術(shù)而言， 本實用新型的實施方式無需設置多個相機同步掃描即可獲得三維圖形，因此減少了相機的 數(shù)量，大幅度節(jié)約了設備成本。
[0029]作為優(yōu)選，在處理機構(gòu)根據(jù)圖像信號生成折皺表面的三維圖形的步驟中，處理機 構(gòu)根據(jù)圖像信號利用以下幾種計算方法中的任意一種得出攝像機構(gòu)所采集的每一幀圖像 的折皺表面的高度坐標，并根據(jù)高度坐標生成三維模型；
[0030] 第一種計算方法，包含直方圖分析、圖像分割、高度提取步驟，具體說來：
[0031] 直方圖分析:設待測織物在滾筒側(cè)邊沿的圖像滿足汽^7)3&，7)￡[0,255]，它 的直方圖為11(1)4 6[0,255]，由于滾筒側(cè)邊沿的圖像中存在兩個物體的圖像，也就是背景 和待測織物投影，他們的灰度分布接近高斯分布。分別獲取這兩個物體圖像的灰度分布，并 通過最小二乘法，擬合得到兩個分布的均值和方差：（m，)，（U 2，〇2);
[0032] 圖像分割：根據(jù)背景和待測織物的灰月 式中，λ為經(jīng)驗系數(shù)，對t進行二值化處理，得到：
[0033] 高度提?。河捎趫D像中象素值為0的區(qū)域為待測織物，掃描圖像并得到象素為255 的區(qū)域和象素為〇的區(qū)域的邊界輪廓線，確定邊界輪廓線上每一點的坐標，其中沿垂直邊界 方向的坐標即為高度坐標。
[0034] 上述各式中，X為像素點的橫坐標、y為像素點的縱坐標、f(x，y)為像素點的值、h (i)為像素點值為i的像素數(shù)、t為閾值，λ為經(jīng)驗系數(shù)、Ui為背景的灰度分布均值，U2為待測織 物的灰度分布均值，〇:為背景的灰度分布方差;σ 2為待測織物的灰度分布方差；
[0035] 第二種計算方法，包含邊緣檢測和高度提取步驟，具體說來：
[0036]邊緣檢測:利用邊緣檢測算法計算出邊界輪廓線，其中，邊緣檢測算法可以是Marr 邊緣檢測方法，Sobel算子，Robert算子或拉普拉斯算子等；
[0037]高度提取:掃描圖像，根據(jù)檢測出來的邊界輪廓線，確定邊界輪廓線上每一點的坐 標，其中沿垂直邊界方向的坐標為高度坐標；
[0038]第三種計算方法，包含諾頓變換和高度提取步驟，具體說來：
[0039] 諾頓變換：由于灰度的累積跟待測織物的厚度成線性關(guān)系，根據(jù)圖像在垂直方向 的投影求和(即垂直方向上的諾頓變換），得到圖像在垂直方向上的灰度分布；
[0040] 高度提?。河捎诨叶鹊睦鄯e跟待測織物的厚度成線性關(guān)系，將灰度除以預設的比 例系數(shù)，得到高度坐標。
【附圖說明】
[0041 ]圖1是本實用新型第一實施方式織物折皺分析設備的示意圖；
[0042] 圖2是本實用新型第一實施方式織物折皺分析設備的模塊框圖；
[0043] 圖3是本實用新型第二實施方式織物折皺分析設備的示意圖；
[0044] 圖4是本實用新型第四實施方式織物折皺分析設備可動壓板所在部分的局部示意 圖；
[0045] 附圖標記說明：
[0046] 1、滾筒；2、攝像頭；3、導桿;4、背光源；5、壓板;51、第一板形件；52、第二板形件； 53、彈簧;6、絲杠;7連接桿;8、氣桿。
【具體實施方式】 [0047] 實施方式一
[0048] 本實用新型的第一實施方式提供了一種織物折皺分析設備，參見圖1和圖2結(jié)合所 示，包括滾筒1和折皺機構(gòu)，織物繞于滾筒1上，滾筒1能夠繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動織物旋轉(zhuǎn)， 折皺機構(gòu)壓迫織物并形成折皺表面。此外，織物折皺分析設備還包括攝像機構(gòu)和與攝像機 構(gòu)通信連接的處理機構(gòu)，攝像機構(gòu)的拍攝范圍覆蓋滾筒1側(cè)面的至少一個邊沿。攝像機構(gòu)根 據(jù)采集到的折皺表面在滾筒1側(cè)邊沿的圖像，向處理機構(gòu)發(fā)送圖像信號。處理機構(gòu)根據(jù)圖像 信號生成折皺表面的三維圖形。
[0049] 其中，攝像機構(gòu)包括攝像頭2和導桿3,導桿3在長度方向上的延長線與滾筒1的側(cè) 邊沿相切。攝像頭2安裝于導桿3上且攝像頭2能夠在導桿3的長度方向上移動?？稍趯U3長 度方向進行位置調(diào)整的攝像頭2可以更方便地根據(jù)織物的尺寸和表面測試情況調(diào)整焦距和 拍攝范圍，更加方便，泛用性更強。當然，攝像頭2也可以固定設置，這并不影響本實用新型 的實用新型目的的實現(xiàn)。此外，攝像機構(gòu)還包括取景動力源，取景動力源能夠帶動攝像頭2 在導桿3上運動，取景動力源與處理機構(gòu)通信連接。利用處理機構(gòu)電控制攝像頭2的運動，在 操作時無人工介入，因此可以使得測試在完全隔離的條件下進行，有效防止外界影響。當 然，采用人工操作也并不影響本實用新型的實用新型目的的實現(xiàn)。
[0050] 在本實施方式中，織物折皺分析設備還包括背光源4，背光源4正對攝像頭2設置， 滾筒1位于攝像頭2和背光源4之間。利用背光源4可以提高折皺表面在攝像頭2所獲取的圖 像的對比度，使圖像更加清晰。進一步地，還可以將背光源4通信連接至處理機構(gòu)，實現(xiàn)對織 物折皺分析設備的自動化控制。值得一提的是，背光源4可以選用面光源，并以方形或環(huán)形 光源為佳。面光源相對于點光源的發(fā)光更加柔和，在正對攝像頭2時不容易形成光暈。
[0051]在本實施方式中，折皺機構(gòu)還包括與處理機構(gòu)通信連接的滾動動力源，電機與滾 動動力源傳動連接，處理機構(gòu)還用于控制電機帶動滾筒1轉(zhuǎn)動。滾筒1的自動滾動也可以使 得設備更加自動化。
[0052]在本實施方式中，折皺機構(gòu)包括兩個分別套于滾筒1軸向上的兩端的壓板5,其中， 有一個壓板5為可動壓板5,可動壓板5能夠沿滾筒1的軸向運動并與另一個壓板5共同壓迫 織物。利用可動壓板5可以壓迫織物并形成有效的折皺，其原理簡單，成本低廉。值得一提的 是，壓板5的形狀可以是多種，只要壓板5的內(nèi)圈為圓形，可以套在滾筒1上即可。在本實施方 式中作為示例，選用了環(huán)形的壓板5。環(huán)形壓板5相對而言材料需求量最小，重量也最輕。 [0053]另外，在本實施方式中，折皺機構(gòu)還包括壓迫動力源和傳動組件，傳動組件分別連 接壓迫動力源和可動壓板5,壓迫動力源通過傳動組件驅(qū)動可動壓板5沿滾筒1的軸向運動。 利用壓迫動力源可以實現(xiàn)對可動壓板5的通信控制，提高系統(tǒng)的自動化水平。
[0054] 具體而言，在本實施方式中，壓迫動力源可以為電機，傳動組件包括與電機傳動連 接的絲杠6,絲杠6與滾筒1的軸線平行設置，可動壓板5安裝于絲杠6上。電機帶動絲杠6旋 轉(zhuǎn)，可動壓板5在絲杠6的帶動下沿滾筒1的軸向運動。利用電機和絲杠6的傳動組合可以靈 活地控制可動壓板5的運動，其成本低廉，可實現(xiàn)性好。參見圖1所示，對稱設置的兩根絲杠6 可以使得壓板5的運動更加穩(wěn)定，增強設備的可靠性。
[0055] 在實際的過程中，首先將織物繞在滾筒1上，通過導桿3調(diào)整好攝像頭2的位置，以 使得攝像頭2拍攝時能夠清晰而完整地覆蓋滾筒1側(cè)面的至少一個邊沿。然后，令可動壓板5 在壓迫動力源的作用下沿滾筒1的軸向運動，壓迫織物，保持一段時間后復位，就可以獲得 織物的折皺表面。在滾筒1帶動織物旋轉(zhuǎn)的同時，攝像頭2即可對織物進行連續(xù)拍攝。處理機 構(gòu)將這些拍攝下來的照片擬合處理，得到織物表面的三維圖像。
[0056] 隨著計算機技術(shù)和圖像分析技術(shù)的發(fā)展，在紡織領(lǐng)域利用機器視覺和數(shù)字圖像處 理技術(shù)，可直接獲取實物紗線的外觀圖像信息。而計算機圖像處理技術(shù)可以直觀地對圖像 進行變換，提取特征信息，從而獲得測試結(jié)果。這種方法不依賴人工評定，干擾因素較小，處 理速度快，成本較低，具有良好的重復性，因此用于分析評定織物的折皺性能有很大的優(yōu) 勢。而在本實施方式中，通過將織物繞于滾筒1上，并使?jié)L筒1繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，攝像機構(gòu)在 拍攝時僅需獲得滾筒1側(cè)面邊沿的圖像即可重建折皺表面的三維圖形。相比傳統(tǒng)的圖像掃 描技術(shù)而言，本實施方式無需設置多個相機同步掃描即可獲得三維圖形，因此減少了相機 的數(shù)量，大幅度節(jié)約了設備成本。另外，在本實用新型的實施方式中，通過將織物設置在滾 筒1上，使得織物可以在同一個設備內(nèi)自動化地完成折皺化和檢測兩步操作，避免了分別 完成操作時，在轉(zhuǎn)移織物的過程中污染織物的表面情況。
[0057]實施方式二
[0058]本實用新型的第二實施方式提供了一種織物折皺分析設備，第二實施方式與第一 實施方式有所不同，主要不同之處在于，在本實用新型的第一實施方式中，壓迫動力源為電 機;而在本實用新型的第二實施方式中，參見圖3所示，壓迫動力源為氣桿8,此時，傳動組件 包括與電機傳動連接的連接桿7，可動壓板5與連接桿7連接。氣桿8帶動連接桿7旋轉(zhuǎn)，可動 壓板5在連接桿7的帶動下沿滾筒1的軸向運動。利用直線運動的氣桿8帶動連接桿7運動，無 需轉(zhuǎn)變運動方向，因此使用過程中機械能損耗更低，設備的穩(wěn)定性更好。
[0059] 此外，由于采用絲杠6時，絲杠6通常設置為與滾動的軸線平行。此時，絲杠6有可能 對往滾動上纏繞織物的操作形成阻礙。而采用氣桿8時，可以將氣桿8和傳動桿隱藏在設備 的背部或外殼上預留的空間內(nèi)，從而提供更好的設備體驗。
[0060] 實施方式三
[0061] 本實用新型的第三實施方式提供了一種織物折皺分析設備，第三實施方式是第一 實施方式和第二實施方式的進一步改進，主要改進之處在于，在本實用新型的前兩個實施 方式中，只有一個壓板5為可動壓板5,而在本實用新型的第三實施方式中，兩個壓板5都為 可動壓板5。
[0062] 具體說來，這兩個可動壓板5能夠分別從滾筒1的兩端向滾筒1的中部運動，并相會 于滾筒1的中部。由于織物自身的編織具有方向性，對于織物而言，從雙向壓迫織物相對于 單向壓迫而言能夠更好地表征織物表面的抗皺能力，因此所得的檢測效果更具參考價值。
[0063] 值得一提的是，兩個可動壓板5可以通過兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的絲杠6實現(xiàn)，也可以 通過在兩個可動壓板5上分別連接獨立的氣桿8來實現(xiàn)。具體的實現(xiàn)方式有多種，因此在本 文中不再予以贅述。當然，進一步而言，還可以在兩個可動壓板5之間設置防撞機構(gòu)。更進一 步的改進和優(yōu)化方案也不再贅述。
[0064]實施方式四
[0065]本實用新型的第四實施方式提供了一種織物折皺分析設備，第四實施方式是第 一、第二、第三實施方式的進一步改進，主要改進之處在于，在本實用新型的第四個實施方 式中，參見圖4所示，可動壓板5包括與織物接觸的第一板形件51、與傳動組件連接的第二板 形件52以及設于第一板形件51和第二板形件52之間的壓力傳感器，壓力傳感器與處理機構(gòu) 通信連接，壓力傳感器根據(jù)檢測到的第一板形件51對第二板形件52的壓力向處理機構(gòu)發(fā)送 壓力信號。利用壓力傳感器可以獲得從第一板形件51反饋回的壓力，從而可以定量控制可 動壓板5的壓力。并且，相對于在可動壓環(huán)的外表面直接設置壓力點而言，由于板形件對壓 力的分散和均勻作用，檢測各板形件之間的壓力作用所獲得的測試結(jié)構(gòu)更精確。
[0066]進一步地，在本實施方式中，還可以在兩個板形件之間設置彈簧53,將可動壓板5 與織物的接觸由剛性接觸化為彈性接觸，從而適應某些特殊情況下的測試要求。
[0067]實施方式五
[0068]本實用新型的第五實施方式提供了一種織物折皺分析方法，包括如下步驟：
[0069]將織物繞于滾筒1上；
[0070]滾筒1繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動織物旋轉(zhuǎn)；
[0071 ]折皺機構(gòu)壓迫織物并形成折皺表面；
[0072]攝像機構(gòu)采集折皺表面在滾筒1側(cè)邊沿的圖像，并向處理機構(gòu)發(fā)送圖像信號；
[0073]處理機構(gòu)根據(jù)圖像信號生成折皺表面的三維圖形；
[0074] 從三維圖形中提取所述織物的特征參數(shù)，并得出測試結(jié)果。
[0075] 由于攝像機構(gòu)在拍攝時僅需獲得滾筒1側(cè)面邊沿的圖像即可重建折皺表面的三維 圖形，而根據(jù)這一三維圖形，處理機構(gòu)可以直接獲取所需的特征參數(shù)，例如褶皺角度，褶皺 高度，褶皺數(shù)量，褶皺面積，折痕回復角等等，因此具有更好的評判效率。相比傳統(tǒng)的圖像掃 描技術(shù)而言，本實用新型的實施方式無需設置多個相機同步掃描即可獲得三維圖形，因此 減少了相機的數(shù)量，大幅度節(jié)約了設備成本。
[0076]在本實施方式中，在處理機構(gòu)根據(jù)圖像信號生成折皺表面的三維圖形的步驟中， 處理機構(gòu)根據(jù)圖像信號利用以下幾種計算方法中的任意一種得出攝像機構(gòu)所采集的每一 幀圖像的折皺表面的高度坐標，并根據(jù)高度坐標生成三維模型；
[0077]第一種計算方法，包含直方圖分析、圖像分割、高度提取步驟，具體說來：
[0078] 直方圖分析:設待測織物在滾筒1側(cè)邊沿的圖像滿足以^7)3&，7)6[0,255]，它 的直方圖為h(i)，ie[0,255]，由于滾筒1側(cè)邊沿的圖像中存在兩個物體的圖像，也就是背 景和待測織物投影，他們的灰度分布接近高斯分布。分別獲取這兩個物體圖像的灰度分布， 并通過最小二乘法，擬合得到兩個分布的均值和方差：（m，)，（U 2，〇2);
[0079] 圖像分割:根據(jù)背景和待測織物的灰尤 式中，λ為經(jīng)驗系數(shù)，對t進行二值化處理，得到：
[0080] 高度提?。河捎趫D像中象素值為0的區(qū)域為待測織物，掃描圖像并得到象素為255 的區(qū)域和象素為〇的區(qū)域的邊界輪廓線，確定邊界輪廓線上每一點的坐標，其中沿垂直邊界 方向的坐標即為高度坐標。
[0081] 上述各式中，X為像素點的橫坐標、y為像素點的縱坐標、f(x，y)為像素點的值、h (i)為像素點值為i的像素數(shù)、t為閾值，λ為經(jīng)驗系數(shù)、Ui為背景的灰度分布均值，U2為待測織 物的灰度分布均值，〇:為背景的灰度分布方差;σ2為待測織物的灰度分布方差；
[0082] 第二種計算方法，包含邊緣檢測和高度提取步驟，具體說來：
[0083]邊緣檢測:利用邊緣檢測算法計算出邊界輪廓線，其中，邊緣檢測算法可以是Marr 邊緣檢測方法，Sobel算子，Robert算子或拉普拉斯算子等；
[0084]高度提取:掃描圖像，根據(jù)檢測出來的邊界輪廓線，確定邊界輪廓線上每一點的坐 標，其中沿垂直邊界方向的坐標為高度坐標；
[0085]第三種計算方法，包含諾頓變換和高度提取步驟，具體說來：
[0086] 諾頓變換：由于灰度的累積跟待測織物的厚度成線性關(guān)系，根據(jù)圖像在垂直方向 的投影求和(即垂直方向上的諾頓變換），得到圖像在垂直方向上的灰度分布；
[0087] 高度提?。河捎诨叶鹊睦鄯e跟待測織物的厚度成線性關(guān)系，將灰度除以預設的比 例系數(shù)，得到高度坐標。
【主權(quán)項】
1. 一種織物折皺分析設備，其特征在于:包括滾筒和折皺機構(gòu)，所述織物繞于所述滾筒 上，所述滾筒能夠繞自身軸線旋轉(zhuǎn)并帶動所述織物旋轉(zhuǎn)，所述折皺機構(gòu)壓迫所述織物并形 成折皺表面； 所述織物折皺分析設備還包括攝像機構(gòu)和與所述攝像機構(gòu)通信連接的處理機構(gòu)，所述 攝像機構(gòu)的拍攝范圍覆蓋所述滾筒側(cè)面的至少一個邊沿； 所述攝像機構(gòu)根據(jù)采集到的所述折皺表面在所述滾筒側(cè)邊沿的圖像，向所述處理機構(gòu) 發(fā)送圖像信號;所述處理機構(gòu)根據(jù)所述圖像信號生成所述折皺表面的三維圖形。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物折皺分析設備，其特征在于:所述攝像機構(gòu)包括攝像頭和 導桿，所述導桿在長度方向上的延長線與所述滾筒的側(cè)邊沿相切； 所述攝像頭安裝于所述導桿上且所述攝像頭能夠在所述導桿的長度方向上移動； 所述織物折皺分析設備還包括背光源，所述背光源正對所述攝像頭設置，所述滾筒位 于所述攝像頭和所述背光源之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物折皺分析設備，其特征在于:所述折皺機構(gòu)包括兩個分別 套于所述滾筒軸向上的兩端的壓板，其中，至少有一個壓板為可動壓板，所述可動壓板能夠 沿所述滾筒的軸向運動并與另一個壓板共同壓迫所述織物。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的織物折皺分析設備，其特征在于:兩個壓板都為可動壓板，且 兩個可動壓板能夠分別從所述滾筒的兩端向所述滾筒的中部運動，并相會于所述滾筒的中 部。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的織物折皺分析設備，其特征在于:所述折皺機構(gòu)還包括壓迫動 力源和傳動組件，所述傳動組件分別連接所述壓迫動力源和所述可動壓板，所述壓迫動力 源通過所述傳動組件驅(qū)動所述可動壓板沿所述滾筒的軸向運動。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的織物折皺分析設備，其特征在于:所述壓迫動力源為電機，所 述傳動組件包括與所述電機傳動連接的絲杠，所述絲杠與所述滾筒的軸線平行設置，所述 可動壓板安裝于所述絲杠上； 所述電機帶動所述絲杠旋轉(zhuǎn)，所述可動壓板在所述絲杠的帶動下沿所述滾筒的軸向運 動。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物折皺分析設備，其特征在于:所述壓迫動力源為氣桿，所 述傳動組件包括與所述電機傳動連接的連接桿，所述可動壓板與連接桿連接； 所述氣桿帶動所述連接桿運動，所述可動壓板在所述連接桿的帶動下沿所述滾筒的軸 向運動。8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任意一項所述的織物折皺分析設備，其特征在于:所述可動壓 板包括與所述織物接觸的第一板形件、與所述傳動組件連接的第二板形件以及設于所述第 一板形件和第二板形件之間的壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述處理機構(gòu)通信連接，所 述壓力傳感器根據(jù)檢測到的第一板形件對所述第二板形件的壓力向所述處理機構(gòu)發(fā)送壓 力信號。
【文檔編號】G01N19/00GK205426755SQ201620183184
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】孟想, 辛斌杰, 靳世鑫, 張弢
【申請人】上海工程技術(shù)大學