纺织学报 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (06): 106-113.doi: 10.13475/j.fzxb.20200700708

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基于光谱成像技术的织物光泽模糊综合评价

张建新(), 黄钢, 胡旭东   

  1. 浙江理工大学 机械与自动控制学院, 浙江 杭州 310018
  • 收稿日期:2020-07-03 修回日期:2021-03-03 出版日期:2021-06-15 发布日期:2021-06-28
  • 作者简介:张建新(1972—),男,教授,硕士。主要研究方向为纺织测试仪器。E-mail: zjx@zstu.edu.cn。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金-浙江省“两化融合”联合基金重点项目(U1609205)

Fuzzy comprehensive evaluation of fabric gloss based on spectral imaging technology

ZHANG Jianxin(), HUANG Gang, HU Xudong   

  1. Faculty of Mechanical Engineering & Automation, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
  • Received:2020-07-03 Revised:2021-03-03 Published:2021-06-15 Online:2021-06-28

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51

摘要：

为客观评价织物光泽,以更好地指导纺织厂的视觉设计,提出了一种基于光谱成像技术的织物光泽性能客观评价方法。首先通过光谱成像系统采集织物图像的多波段光谱反射率信息,选择可见光波段内的光谱信息进行色度转换得到色度空间L、a、b值。在方向差异理论的基础上,构建4个评价特征来描述织物光泽不同方面的属性,建立模糊综合评价模型来评价织物光泽,并分析不同的权值确定方法的评价结果,最后通过主客观层次进行验证。实验结果表明,该方法与主观评价结果以及FZ/T 01097—2006《织物光泽测试方法》具有良好的一致性,可有效应用于织物光泽性能的评价。

关键词: 织物光泽, 光谱成像系统, 反射率信息, 权值确定方法, 模糊综合评价模型

Abstract:

In order to explore objective evaluation of fabric gloss performance to guide visual design in textile mills, an objective evaluation method of fabric gloss performance based on spectral imaging technology was proposed. The spectral imaging system was used to collect the multi-band spectral reflectance information of the fabric image, and the spectral information in the visible light band for chromaticity conversion was selected to obtain the chromaticity space L, a, and b values. Based on the direction difference theory, four evaluation characteristics were constructed to describe the properties of different aspects of fabric gloss, a fuzzy comprehensive evaluation model was established to evaluate fabric gloss, and the evaluation results obtained from using multi-weight determination methods were analyzed. Through subjective and objective verifications, the experimental results show that the method has good consistency with the subjective evaluation results and FZ/T 01097—2006 "Fabric Gloss Test Method," indicating that the new method is feasible and can be effectively applied to evaluate fabric gloss performance.

Key words: fabric gloss, spectral imaging system, reflectance information, multi-weight determination method, fuzzy comprehensive evaluation model

中图分类号: 

  • TS101.8

表1

织物光泽主观评价等级"

光泽等级/级 描述
1.0 暗哑的,暗淡无光
1.5 无光泽的,颇暗淡
2.0 缺乏光泽的,较为暗淡
2.5 低光泽的,稍暗淡
3.0 扩散的,既不暗淡也不柔和
3.5 有光泽的,光泽稍柔和
4.0 光亮的,光泽较柔和
4.5 高光泽的,光泽颇柔和
5.0 闪亮的,视感明亮

图1

光谱成像系统 1—卤素光源;2—光源控制器;3—高光谱相机模块;4—步进电动机载物台;5—台式计算机。"

图2

光谱数据采集及校正流程图"

表2

织物试样参数"

试样
编号 		试样
成分 		组织 密度/
(根·(10 cm)-1) 		颜色 纱线线密度/
tex
经向 纬向 经纱 纬纱
1 320 220 黄色 11.7 11.7
2 320 260 紫红 11.7 11.7
3 260 220 墨绿 11.7 11.7
4 纯棉 平纹 360 220 深蓝 9.7 9.7
5 320 240 米黄 9.7 9.7
6 180 130 咖啡 7.3 7.3
7 400 220 浅青 7.3 7.3
8 360 240 淡蓝 11.7 11.7

表3

Subjective evaluation experimental data of luster级"

试样编号 评价人员1 评价人员2 评价人员3
1 3.2 3.0 3.2
2 1.5 1.3 1.0
3 1.5 1.3 1.8
4 1.0 1.2 1.0
5 3.8 4.2 3.7
6 1.8 1.7 2.2
7 4.0 4.2 3.7
8 4.5 4.5 4.2

表4

评价特征数据"

试样编号 Lq Ld Lu Cu
1 76.0 4.73 7.5×10-3 8.6×10-3
2 30.5 4.93 4.7×10-3 5.9×10-3
3 44.1 4.47 6.1×10-3 5.2×10-3
4 31.5 2.88 4.4×10-3 5.6×10-3
5 82.9 5.81 8.5×10-3 6.5×10-3
6 52.0 4.47 5.9×10-3 5.0×10-4
7 74.7 6.18 9.4×10-3 6.6×10-3
8 76.5 7.39 9.2×10-3 6.2×10-3

表5

不同权值方法确定的权值"

权值确定方法 w1 w2 w3 w4
COV 0.34 0.24 0.26 0.14
APH 0.26 0.26 0.27 0.21
EEM 0.40 0.30 0.20 0.10
EWM 0.28 0.16 0.25 0.31

表6

织物光泽评价结果"

试样编号 COV APH EEM EMW
1 3.51 3.40 3.22 4.12
2 0.42 0.52 0.41 0.53
3 0.94 0.81 0.93 0.84
4 0.81 0.73 0.74 0.68
5 4.14 3.69 4.02 3.84
6 1.29 1.10 1.24 1.22
7 4.33 4.12 4.13 4.04
8 4.77 4.53 4.81 4.23

表7

Contrast gloss experiment results级"

试样编号 对比度光泽等级
1 1.90
2 0.45
3 0.80
4 0.61
5 2.41
6 0.90
7 2.13
8 2.39

图3

模糊评价与主观评价结果比较"

图4

模糊评价与对比度实验结果比较"

表8

织物试样参数"

试样
编号 		试样
成分 		组织 密度/
(根·(10 cm)-1) 		颜色 纱线线密度/
tex
经向 纬向 经纱 纬纱
1 纯棉 平纹 320 220 黄色 11.7 11.7
2 纯棉 平纹 320 260 紫红 11.7 11.7
3 纯棉 平纹 360 220 深蓝 9.7 9.7
4 纯棉 平纹 180 130 咖啡 7.3 7.3
5 纯棉 斜纹 400 314 绿色 19.4 19.4
6 纯棉 斜纹 344 334 米黄 29.2 29.2
7 纯棉 斜纹 456 302 蓝色 14.6 14.6
8 纯棉 斜纹 448 328 灰色 13.0 13.0
9 纯棉 缎纹 440 280 天青 12.6 12.6
10 纯棉 缎纹 384 288 咖绿 12.5 12.5
11 纯棉 缎纹 440 304 白色 13.3 8.3
12 纯棉 缎纹 378 246 紫色 27.8 27.8

表9

Predictive analysis table级"

试样编号 x y y' yc y'c
1 3.51 1.90 1.87 3.13 3.38
2 0.42 0.45 0.48 1.26 1.12
3 0.81 0.61 0.64 1.13 1.40
4 1.29 0.90 0.87 1.90 1.77
5 2.81 1.58 1.56 2.66 2.87
6 4.13 2.12 2.15 3.96 3.84
7 1.47 0.98 0.96 1.80 1.89
8 2.09 1.20 1.24 2.26 2.35
9 3.04 1.60 1.66 2.86 3.04
10 1.71 1.10 1.06 2.26 2.06
11 4.63 2.50 2.38 4.13 4.20
12 1.22 0.87 0.84 1.76 1.70
[1] 申悦, 谢莉青. 织物光泽技术研究现状和展望[J]. 纺织科技进展, 2017, 9(3):5-9.
SHEN Yue, XIE Liqing. Research status and prospect of science & fabric gloss technology[J]. Progress in Textile Technology, 2017, 9(3):5-9.
[2] 李汝勤, 宋钧才. 纤维和纺织品测试技术[M]. 3版. 上海: 东华大学出版社, 2009:29-36.
LI Ruqin, SONG Juncai. Fiber and textile testing tech-nology[M]. 3rd ed. Shanghai: Donghua University Press, 2009:29-36.
[3] MEHDI H, DARIUSH S, MOHAMMAD S. A new method for measuring luster index based on image processing[J]. Textile Research Journal, 2010, 80(8):65-69.
[4] 申悦. 织物光泽的计算机视觉评价研究[D]. 青岛: 青岛大学, 2018:12-91.
SHEN Yue. Research on computer vision evaluation of fabric gloss[D]. Qingdao: Qingdao University, 2018:12-91.
[5] 李静. 织物表面纹理特征与光泽对主观颜色的影响[D]. 杭州: 浙江理工大学, 2013:17-23.
LI Jing. Influence of fabric surface texture characteristic and gloss on subjective color[D]. Hangzhou: Zhejiang Sci-Tech University, 2013:17-23.
[6] 黄敏, 王丽丽, 刘浩学, 等. 不同光泽印刷样品的微小色差评价研究[J]. 光学学报, 2010, 30(6):1851-1856.
HUANG Min, WANG Lili, LIU Haoxue, et al. Study on color difference evaluation using printed samples with different glossy[J]. Acta Optica Sinica, 2010, 30(6):1851-1856.
doi: 10.3788/AOS
[7] GUNDOLA M, KISTAMAH N. Development of a fabric luster scale[J]. University of Mauritius Research Journal, 2007, 13(1):155-162.
[8] 刘哲. 基于图像分析的织物外观质量综合评价[J]. 纺织学报, 2012, 33(11):62-66.
LIU Zhe. Comprehensive evaluation of fabric appearance quality based on image analysis[J]. Journal of Textile Reasearch, 2012, 33(11):62-66.
[9] 裘柯槟, 陈维国, 周华. 用光谱成像技术与分光光度法测量织物颜色的比较分析[J]. 纺织学报, 2020, 41(11):74-77.
QIU Kebing, CHEN Weiguo, ZHOU Hua. Comparison of spectral and spectrophotometry in fabric color measurement[J]. Journal of Textile Reasearch, 2020, 41(11):74-77.
[10] 王鸿博, 高卫东. 织物质量的模糊综合评判[J]. 江南大学学报(自然科学版), 2002, 1(3):282-284.
WANG Hongbo, GAO Weidong. Fuzzy comprehensive evaluation of fabric quality[J]. Journal of Jiangnan University(Natural Science Edition), 2002, 1(3):282-284.
[11] 杨静. 改进的模糊综合评价法在水质评价中的应用[D]. 重庆: 重庆大学, 2014:27-36.
YANG Jing. Application of improved fuzzy comprehensive evaluation method in water quality evaluation[D]. Chongqing: Chongqing University, 2014:27-36.
[12] 朱怀. 基于APH-熵权法的渡槽健康状态模糊综合评价研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2014:26-32.
ZHU Huai. Reasearch on fuzzy comprehensive evaluation of health state of aqueduct based on APH-entropy weight method[D]. Chanshan: Hunan University, 2014:26-32.
[13] 楚鑫鑫, 肖红, 范杰. 织物凉感等级的主客观评价及确定[J]. 纺织学报, 2019, 40(2):106-113.
CHU Xinxin, XIAO Hong, FAN Jie. Using fuzzy comprehensive evaluation method to classify fabrics for coolness level[J]. Journal of Textile Research, 2019, 40(2):106-113.
[14] 吴礼斌, 李柏年, 张孔生. MATLAB数据分析方法[M]. 2版. 北京: 机械工业出版社, 2017:63-89.
WU Libin, LI Bainian, ZHANG Kongsheng. MATLAB data analysis method[M]. 2nd ed. Beijing: Mechanical Industry Press, 2017:63-89.
[1] 张思宇, 余莉, 贾贺, 刘鑫. 柔性伞衣织物的自由变形折叠建模及其充气机制研究[J]. 纺织学报, 2021, 42(07): 108-114.
[2] 骆晓蕾, 李紫嫣, 马亚男, 刘琳, KRUCINSKAIzabella, 姚菊明. 纺织品生态阻燃技术研究进展[J]. 纺织学报, 2021, 42(05): 193-202.
[3] 王璐, 韩雪, 娄琳, 何令华, 周小红. 电热防护手套研制及其在极端寒冷环境下的工效实验[J]. 纺织学报, 2021, 42(05): 150-154.
[4] 殷士勇, 鲍劲松, 唐仕喜, 杨芸. 环锭纺纱信息物理生产系统建模方法[J]. 纺织学报, 2021, 42(02): 65-73.
[5] 孙亚博, 李立军, 马崇启, 吴兆南, 秦愈. 基于ABAQUS的筒状纬编针织物拉伸力学性能模拟[J]. 纺织学报, 2021, 42(02): 107-112.
[6] 盛明非, 王婉宁, 张丽平, 付少海. 可连续化生产的电刺激响应型液晶纤维制备及其性能[J]. 纺织学报, 2021, 42(02): 27-33.
[7] 王赫, 王洪杰, 阮芳涛, 凤权. 静电纺聚丙烯腈/线性酚醛树脂碳纳米纤维电极的制备及其性能[J]. 纺织学报, 2021, 42(01): 22-29.
[8] 胡霄睿, 孙丰鑫, 肖彩勤, 高卫东. 基于原位力学测试的织物折皱回复性表征[J]. 纺织学报, 2020, 41(10): 41-45.
[9] 盛明非, 张丽平, 付少海. 基于染料掺杂型液晶微胶囊的电刺激响应智能纺织品的制备及其性能[J]. 纺织学报, 2020, 41(08): 63-68.
[10] 肖志涛, 郭永敏, 耿磊, 吴骏, 张芳, 王雯, 刘彦北. 基于超声相控阵的机织层合复合薄板试件内部缺陷检测方法[J]. 纺织学报, 2019, 40(11): 81-87.
[11] 贾高鹏, 宋小红, 李莹, 刘晓丹, 潘雪茹. 铜镍金属涂层机织物拉伸过程中电流的响应[J]. 纺织学报, 2019, 40(10): 68-72.
[12] 邹梨花, 徐珍珍, 孙妍妍, 王太冉, 邱夷平. 氧化石墨烯/聚苯胺功能膜对棉织物电磁屏蔽性能的影响[J]. 纺织学报, 2019, 40(08): 109-116.
[13] 刘倩楠, 张涵, 刘新金, 苏旭中. 基于ABAQUS的三原组织机织物拉伸力学性能模拟[J]. 纺织学报, 2019, 40(04): 44-50.
[14] 杨静, 刘艳君. 石墨烯-棉针织物电极材料的制备及其性能[J]. 纺织学报, 2019, 40(03): 90-95.
[15] 吴佳佳 唐虹. 应用ABAQUS的织物热传递有限元分析[J]. 纺织学报, 2016, 37(09): 37-41.
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