基于delphi圖像處理的織物懸垂性能測(cè)試

The Test of Fabric Drape Based on Image Processing of Delphi

摘要：利用delphi**圖像處理技術(shù)，采用測(cè)試織物懸垂性能*常用的傘式法。利用CCD攝像頭取像后經(jīng)USB接口傳送到計(jì)算機(jī)，經(jīng)過圖像處理、圖像運(yùn)算，得到各種表征織物懸垂性能的指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：Delphi；圖像處理；織物懸垂性

Abstract: With advanced image processing technology of Delphi, and the most commonly used method of the umbrella in testing of fabric drape. The image transfer from USB interface to computer after it is taken by CCD camera. Variety of indicators to characterize the performance of fabric drape is got after image process and image operation.

Keyword: Delphi; image process; fabric drape

1 引言

織物的懸垂性是指織物因自重而下垂的性能，它是織物視覺形態(tài)風(fēng)格和美學(xué)舒適性的重要內(nèi)容之一，涉及織物使用時(shí)能否形成優(yōu)美的曲面造型和良好的貼身性。織物懸垂性能的評(píng)價(jià)一般有兩種方法：**種是主觀評(píng)價(jià)方法。評(píng)定簡(jiǎn)便、快速，但因?yàn)樯婕叭说囊曈X及物理學(xué)問題，環(huán)境的適宜性、評(píng)定人員的熟練性、方法的統(tǒng)一性、條件的一致性以及評(píng)語的選擇性都對(duì)評(píng)定結(jié)果有影響，同時(shí)織物性能與評(píng)定結(jié)果之間并不存在嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的單值關(guān)系，再加之主觀評(píng)定缺乏理論指導(dǎo)和定量描述，數(shù)據(jù)可比性差，很難與生產(chǎn)結(jié)合以改善織物的性能。為了從根本上消除主觀因素對(duì)織物懸垂性能評(píng)定結(jié)果的影響，目前常采用的方法是**種方法，即利用懸垂儀測(cè)量織物的懸垂系數(shù)或者其他少數(shù)幾個(gè)指標(biāo)來描述織物的懸垂性能。但從應(yīng)用的結(jié)果看，指標(biāo)描述也存在一定的問題^[1-2]。因此，源于織物的懸垂本身就是織物的一種視覺形態(tài)，視覺形態(tài)的客觀體現(xiàn)就是其自身圖像的特點(diǎn)，采用圖像處理技術(shù)更能得出根本的織物懸垂性能指標(biāo)。本文采用delphi**圖像處理技術(shù)，簡(jiǎn)便、快捷的得出一致性高且穩(wěn)定性好的織物懸垂性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2 Delphi簡(jiǎn)介

Delphi^[3]作為Windows環(huán)境下面向?qū)ο蟮目焖匍_發(fā)工具，以其高速的開發(fā)效率深得程序員喜愛，它的編譯器的速度是VC的幾倍，并且具有良好的封裝性。Delphi不僅在數(shù)據(jù)庫方面優(yōu)勢(shì)明顯，在圖像處理方面性能依然優(yōu)良。短短的幾行代碼就能解決復(fù)雜的處理過程，開發(fā)效率高。

3實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介

以傘式法為平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)易裝置如圖1所示。頂盤直徑120 mm，試樣直徑240 mm。實(shí)驗(yàn)臺(tái)盡量布置為白色，以與試樣區(qū)分。CCD攝像頭在試樣正上方取樣后經(jīng)UBS接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。經(jīng)delphi編寫的圖像處理軟件處理，得出織物懸垂相關(guān)指標(biāo)。

圖1

4 軟件中關(guān)鍵技術(shù)介紹

4.1 圖像預(yù)處理

首先進(jìn)行圖像格式的轉(zhuǎn)換。因?yàn)镃CD攝像頭獲取的圖像一般為JPEG格式，要對(duì)圖像進(jìn)行處理必須轉(zhuǎn)換為位圖，即BMP格式。在圖像的形成、傳輸和變換的過程中，由于受多種因素的影響，往往會(huì)使圖像與原始景物之間產(chǎn)生某種差異，造成圖像的降質(zhì)或退化，所以必須采取一定的補(bǔ)救。對(duì)圖像進(jìn)行必要的增強(qiáng)處理，以利于后期操作。圖像預(yù)處理的前期需要對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)比度、亮度和飽和度的調(diào)節(jié)，圖像增強(qiáng)處理主要包括圖像的平滑處理、中值濾波和圖像的銳化處理。

4.2 圖像的運(yùn)算

選擇合適的閾值進(jìn)行二值化處理使試樣與圖像其他部分區(qū)分出來，然后進(jìn)行圖像的腐蝕和膨脹處理、圖像的結(jié)構(gòu)開和閉運(yùn)算，使圖像更符合實(shí)際圖像。*后進(jìn)行圖像的點(diǎn)運(yùn)算，得出所需參數(shù)。二值化處理后如圖2所示。

圖2

5 描述織物懸垂性的主要指標(biāo)

5.1 褶裥數(shù)(Z/個(gè))

指織物在自重懸垂?fàn)顟B(tài)下形成的褶裥的個(gè)數(shù)，反應(yīng)了織物在自重作用下懸垂時(shí)形成褶裥的性能和織物懸垂時(shí)的形態(tài)。

5.2 偏心距(P/像素點(diǎn)數(shù))

指試樣在靜態(tài)懸垂?fàn)顟B(tài)下織物外緣到試樣中心的距離，偏心距的平均值P_a反應(yīng)了織物的懸垂程度，其值越小表示懸垂越嚴(yán)重。P_min和P_max分別是*小和*大偏心距，反應(yīng)了織物的懸垂形態(tài)。相關(guān)指數(shù)如圖3所示。

圖3

5.3 褶裥差異度(L/%)

指試樣在自重靜態(tài)懸垂?fàn)顟B(tài)下，處理得到試樣所有褶裥的凸出部分的*大偏心距和凹進(jìn)部分的*小偏心距，然后計(jì)算這組數(shù)據(jù)的離散系數(shù)即為褶裥差異度。反應(yīng)了織物懸垂形態(tài)。

5.4 懸垂系數(shù)(F₁/%)

它反應(yīng)了織物的懸垂程度。

用公式表示為^[4]：

S₁—試樣面積，S₂—圓盤面積，S₃—試樣投影面積，單位：像素點(diǎn)數(shù)。

5.5 懸垂周長(C/像素點(diǎn)數(shù))

指試樣在靜態(tài)懸垂?fàn)顟B(tài)下其*外邊緣一周的長度，反應(yīng)了織物的懸垂程度，其值越小表示懸垂性越嚴(yán)重。

6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

6.1 主要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 織物靜態(tài)懸垂各指標(biāo)測(cè)量結(jié)果

6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

利用傳統(tǒng)的YG81型織物懸垂性測(cè)定儀測(cè)定的上述試樣的懸垂系數(shù)如表2所示。其值與利用本測(cè)試方法得到的值非常接近，整體偏小。偏小的原因主要是傳統(tǒng)方??測(cè)試時(shí)，投影面積受光衍射及織物透光性等因素的影響使其值偏小，從而使計(jì)算結(jié)果偏小。由此可以看出，本測(cè)試方法是正確的，而且是比較準(zhǔn)確的。平均偏心距P_a和懸垂周長C反應(yīng)了織物的懸垂程度。它們的值的變化與YG81型織物懸垂儀所測(cè)懸垂系數(shù)變化高度一致，懸垂系數(shù)越小，P_a值與C就越小，織物懸垂性能也越好。N和L值反應(yīng)了織物懸垂時(shí)的形態(tài)，它們可以很好彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)試方法缺少對(duì)織物懸垂形態(tài)的描述。

表2 YG81型織物懸垂性測(cè)試結(jié)果

7 結(jié)論

Delphi圖像處理軟件開發(fā)簡(jiǎn)便、快捷，軟件穩(wěn)定性、可靠性高。采用圖像處理的方式測(cè)試織物懸垂性，不僅簡(jiǎn)化了測(cè)試過程減少了苛刻的實(shí)驗(yàn)條件，而且消除了傳統(tǒng)光電式織物透光性、光衍射等對(duì)測(cè)試的影響，測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確。不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)織物懸垂程度的評(píng)價(jià)，而且可以使織物的懸垂形態(tài)客觀體現(xiàn)。另外，使用USB數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)可以使測(cè)量適用性更強(qiáng)、實(shí)用化更好。采用圖像處理技術(shù)得到的分析結(jié)論與傳統(tǒng)的測(cè)試方法所得到的結(jié)論基本一致，說明此方法在進(jìn)行織物的客觀測(cè)量方面是可行的。本方法是基于圖像灰度二值化后的圖像運(yùn)算，對(duì)于邊緣存在純白色的試樣暫時(shí)無法測(cè)量。

參考文獻(xiàn)：

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