一种新的静态测试线圈长度的方法.pdf
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1、第”卷第1 期 2 0 0 6 年1 月 纺织学报 J o u m a lo f1 h 6 l eR e h V o l2 7N o J a n2 0 0 6 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 lC 2 0 0 6 ) 0 1 0 0 0 9 一0 3 一种新的静态测试线圈长度的方法 陈莉,宋广礼 ( 天津工业大学纺织与服装学院,天津3 ( 】0 】6 0 ) 摘要静态测试纬编针织物的线圈长度对降低成本、提高生产效率是很有必要的。用数字图像处理技术将摄人 的图像进行灰度变换、滤波去噪,再用二维傅里叶变换技术提取线圈长度的特征,推导出线圈长度在二维空间与三 维空间内的关系转换式,进而求得纬编
2、针织物的线圈长度。达为非破坏性测试线圈长度提供了一种新的方法。 关键词纬编针织物;线圈长度;数字图像处理;二维傅里叶变换;线圈几何模型 中图分类号:鸭1 0 18文献标识码:A An e wm e t h o do fm e a s u r i n gt h es t i t c hl e n g t ho fw e f tk n i t t e df a b r i c C H E NI J i ,S O N GG n a n g - l i ( h 以。,7 h 姚d 砌c 三。沌昭,m 咖IP 0 细 n w 曲赫竹,咖3 0 0 1 6 0 ,吼i 舳) A 晰r a c t I ti
3、 se s s e m 瑚t om e a s u r et h es t i t c hl e n 群ho ft h ew e Rk n j t t e df a b d ci nas t a t i ce n V i r o n I n e n tl o r s a v i “gc o s ta n di n l p r o v i “gp r o d u c t i v i t y T h ei m 8 9 ei “p u t t e d i sd e a l tw i t ht h e d i 舀t a li m 8 9 。p r o c e 8 s i “g t e c h n i
4、q u e s :c a y i “go u t 山et r a n s f o m l a 【i o no fg r e ys c a L e ;r e m o v i ”gi 。叩u d t i e s w i 山m e d i a6 l t e n g ;a b s t r a c t i “g t 上I ec h a r a c t e ro f 山es t i t c hl e n 群hw i t hF o u d e rt m n s f o r mt e c h n i q u e ;i n d u c i n gt 阳m s f 0 肌f 0 珊u l ab e t w e e
5、 n2 Da n d 3 D0 fs t i t c h 8g e o m e m cm o d e l ;a 工l dg e t t i “gt 1 1 ev a l u e0 ft h es t i t c hl e n 殍h T l l i 8p r o v i d e san e wm e t l l o df o r 蚰一 d e s t n l c t i v e 邢e a s u r e m e n to ft h es t i t c hl e “g 山 K e yw o r d s w e f tk n m d 址d c ;s t i I c hl e n g I h ;d
6、i g i t a Li m 8 9 ep m c e s s i “g ;2 DF 0 u 五e rt r a n 南蛐;g e o 眦t 五c m n d f ,1o fs t i l c h 线圈长度是针织物的重要参数,它不仅影响针 织物的密度,而且影响到针织物的物理机械性能,对 产品的质量和成本也有重要影响。冈此,线圈长 度的测试一直都是针织产品工艺控制和质量检测的 一项重要内容。目前,对于它的测试主要有2 种方 法”。:动态测试法和静态测试法。动态测试法是在 针织物的编织过程中直接在机器上测量线圈长度; 静态测试法一般使用脱散法,即将坯布拆散,通过拆 散后的纱线长度与线圈数之比得到线
7、圈长度,这种 方法费时费力,效率低,造成坯布的浪费,对制成品 是一种破坏性的测试方法。 静态测试线圈长度适用范围广。如来样加工 时,未生产之前就必须推算出织物的密度、线圈长 度、面密度,从而制定生产工艺,或是直接推算出成 本给客户报价,既节省成本又能提高效率。采用脱 散法测试线圈长度,对来样会造成破坏,因此寻找一 种新的静态测试线圈长度的方法是很有必要的。 本文借鉴数字图像处理技术在纺织领域其它方 面应用的经验,运用傅里叶变换和图像处理技术处 理针织物图像,提取针织物线圈结构的特征,再通过 建立的模型将二维的线圈长度转换为三维的线圈长 度,得到针织物的线圈长度。 1 系统组成及准备 1 1 系
8、统结构图 兼顾系统的实用性和推广前景,在保证有效实 现系统功能的前提下,尽量选用简单、方便、快捷的 设备,其硬件设备为计算机、扫描仪或数码摄像 设备。 系统结构框图如图1 所示。 收藕日期:2 0 0 4 0 9 0 5修回日期:2 0 0 5 一傩一1 8 作者简介:陈莉( 1 9 7 4 一) 女,博士生。主要研究领域包括针织工艺与新挂术、彩色棉的应用等。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【l o 】纺织学报第”卷 回 图1 系统结构框图 (
9、旬织物图( b ) 能量谱图 ( c ) 选取峰点的能量谱闰( d ) 再造罔像 图2 线圈长度结构特征的选取 1 2 试样的获取 2 2 单个线圈的提取和校正 随机选用一块纬平针织物,与手工测量的要求 一样,样片干净平整。样片横向和纵向尺寸均不小 于1 0c m 。使用普通扫描仪,扫描样片的面积为 1 0 0c m 2 ,将扫描人的图像转换为b m p 的文件格式。 1 3 图像预处理 图像预处理是图像增强的过程,主要包括亮 度调节、对比度调节、灰度直方图均衡、滤波消除噪 声等操作,目的是去除录入时由于光照不匀或传输 等引人的噪声,使图像更容易识别。对机器而言,图 像增强也就是简单的信息提取
10、。冈为针织物的周期 性特征非常明显,用二维傅里叶变换能够很清晰、方 便地提取其特征,所以在图像预处理的过程中,仅用 中值滤波对图像进行处理,这样可以提高效率。 2 用图像处理方式提取线圈结构信息 2 1 针织物线圈结构特征的提取 二维傅罩叶变换4 1 是数字图像处理和分析巾常 用的一种数学1 二具,尤其适用于具有周期性特征图 像的处理,纬平针组织的结构具有周期性,将图像 ( 图2 ( a ) ) 进行预处理后,用二维傅里叶变换对它进 行处理,得到功率谱图,如图2 ( b ) 所示。功率谱图 中亮度比较高的点叫做峰点,分析线圈的结构,将功 率谱图中心点及周围6 个亮点同时提取,得到 图2 ( c
11、 ) 所示的图像,再将图像复原,得到一个近似 的线圈结构图,如图2 ( d ) 所示。所谓近似,是因为 这并不是线圈的实际图形,因为实际线圈的针编弧 和沉降弧是弧状,而且其整体结构是三维的,所以需 要对它进行修正之后才能求值。 测量线圈长度需要对其中的一个单元线圈进行 处理和分析。在提取单元线圈之前,对图形要进行 细化处理1 5 ,即对给定的图形使线幅变细,从而提取 线宽为1 的中心线的操作。细化后的图形,根据图 形的特点提取一个线圈结构图,如图3 ( a ) 所示。观 察实际的线圈,固干在平面上的投影可看成足一条 直线;对于针编弧和沉降弧,文献 6 是将它们作为 半圆来处理的而事实上如果将它
12、们看作是一段圆 弧,应该说更具有普遍性,将图3 ( a ) 中圈弧部分6 c 段和出段进行修正后,得到图3 ( h ) 。 “Q 。“Q ( a ) 校正前( b ) 校正后 图3 单个线圈 3 基于图像处理的线圈几何模型 实际线圈是- 个三维空问形态,针编弧与沉降 弧处于同一平面,圈柱呈j 维弯曲状。因此,在用计 算机扫描图3 ( b ) 中的各点求它们的距离时,6 c 段与 如段的弧长可以作为针编弧与沉降弧长度;而n 6 段与c d 段只是圈柱投影在平面上的长度,所以需要 将这两段长度进行修正,才能得到实际的线圈长度。 图4 为纬平针织物的正面图与侧面图1 。通过 观察发现,n 、6 之间
13、的连线可以看作是圉柱所在位 置,将它沿逆时针方向旋转9 0 。得到图5 所示的f ( 假设纱线没有发乍弹性变形) ,而z 的弧线轨迹没 有规律,计算起来比较困难,所以设法用可求的轨迹 翻1 憎懂憎 丁 量 垂1圈吲上塑斗圈引上 圈一 型_酉憎懦陲L一 产稠瑚 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第l 期陈莉等:一种新的静态测试线圈长度的方法 线间接地进行计算。将圈柱投影在kE 的距离视 为z 。,f 。是以d 为截距,以f 7 。的2 倍作为弦的圆 弧
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