基于图像纹理分析的纱线捻回角的提取与测量研究

为配合对织物基本品质要素的综合评价,提出一种无损、原位的织物中纱线捻回角的测量方法。利用二维傅立叶频谱变换,从织物的纱线纹理形态图像中求得纱线表层纤维取向排列所形成的角向功率谱分布函数,并依据功率谱特征峰提取出图像纹理的方向参数值,从而测量出纤维取向角,即纱线的捻向和捻回角。实测3种织物的纤维取向角与人工测量的结果具有较好的一致性,证实该方法可以做为织物小样品中纱线加捻特征进行定量的表达,有利于织物要素的综合评价。     

应用纱线序列图像的电子织物构建

为检测纱线条干均匀性对织物外观的影响,在纱线条干图像测量的基础上,提出了一种基于纱线序列图像的电子织物的构建方法。通过建立织物组织变化模型和光照模型,将纱线直径值与基元组织点外观灰度纹理分布相结合,构建电子织物外观数学模型。实验中通过将采集的纱线序列图像进行图像分割和形态学运算等处理,获取纱线直径数据,代入到构建的织物外观数学模型中,实现基于纱线序列图像的电子织物的模拟并且相关参数可调。通过选择合理的织物结构参数,提出的电子织物模型能够真实的反映纱线条干均匀性对织物外观的影响,准确预测布面效果。     

网络环境下的机织物三维仿真模拟

为探索网络环境下的机织物三维仿真方法,建立了以圆形为纱线截面,三次B样条曲线为纱线路径中心线的织物空间几何模型;采用参数化设计方法,利用虚拟现实建模语言（VRML）和JAVA语言实现了网络环境下的机织物计算机三维模拟。上述方法生成的织物模拟图像文件体积小,通过Cortona等浏览插件即可实现网络发布,并能在网络环境下对三维模拟图像进行移动、旋转、缩放等操作,能在线交互输入纱线颜色及光照效果等材质属性,实时改变织物的模拟效果。为研究网络环境下的织物三维模拟提供了一种方法。     

基于VRML-Java的机织物三维模拟系统开发

为了从组织结构上模拟织物的真实外观效果,建立了以椭圆形为纱线截面、三次B样条曲线为纱线屈曲形态的织物几何结构模型.在VB开发环境下.采用参数化设计方法.利用VRML和Java图形技术开发了机织物计算机三维模拟系统,介绍了系统的开发流程、特点及实现织物三维模拟的关键技术.系统生成的模拟图像文件体积小,网络传输便利,并能实时对模拟图像进行移动、旋转、缩放等操作,能在线交互输入纱线的颜色及光照效果等材质属性,瞬时改变织物的模拟效果.     

基于织物组织分层的重纬纹织物三维模拟

根据重纬织物的结构特点,对重纬织物的组织进行分层并由计算机进行处理,以织物儿何结构Peirce模型为基础,使用多项式曲线拟合来模拟重纬纹织物的纱线的弯曲形态,计算出纱线表面的点与法向量,由此生成纱线的三维模型,利用虚拟现实建模语言(VRML),构建纬重织物结构的三维几何模型。并在几何模型的基础上,借助于Open GL开发工具,结合织物的光照和纹理因素建立光照模型。在重纬纹织物的三维几何模型的基础上,利用纹理映射技术和g(?)exParameter函数为映射区域添加纹理图案,显示重纬纹织物明暗层次,实现具有真实感的三维模拟效果图。     

织物仿真CAD在纱线模拟技术方面的新进展

纱线设计是织物仿真CAD中一个重要的模块,纱线模拟的好坏直接影响到织物模拟效果。本文从纱线细度、纱线捻度、纱线毛羽、纱线类型、纱线颜色、纱线模拟光照模型、纱线模拟效果等方面对纱线设计模块进行了详细阐述。此系统的实现为下一步的织物仿真模拟打下了坚实的基础。     

捻向对纯棉股线织物外在特性的影响

尽管织物的性能参数由多种不同的织物结构参数决定,但某些纱线参数也会对织物的品质产生重要影响。研究了纱线捻向对织物品质的影响,在经纱与纬纱交织处,纱线捻向对织物的力学性能有显著的影响。尝试采用4种不同加捻方向(S捻和Z捻)排列的股线织造织物,并对织物的外观及适用性进行测试:测试了4种由不同捻向(S捻和Z捻)的经纱和纬纱排列织制的织物试样的抗皱性、撕裂强度和弯曲长度。     

云纹纱纬编针织物外观模拟

云纹纱颜色渐变,对应的布面颜色难以直观预测,需要通过打小样来预测布面效果,但这种方式耗时、费力、增加成本。为解决此问题,文章提出一种应用真实云纹纱图像的针织物外观模拟方法,可以快速、直观、准确地预测云纹纱织物的布面颜色。首先利用图像分割、形态学开运算和闭运算等图像处理技术对采集到的云纹纱图像进行处理,得到原始纱线图像主体部分;然后利用改进的Peirce线圈模型,将真实云纹纱线纹理映射至线圈的几何模型上;最后调整线圈的串套关系,完成织物外观的模拟。模拟结果显示,模拟的织物与实际织物扫描图像颜色纹理相近,外观效果逼真。     

空气变形及产品应用的现状和发展前景

空气变形纱空气变形工艺是从平直复丝加工成变形结构纱。由此生产的机织物或者针织物是可以与短纤纱产品比美的。象假捻变形纱那样,空气变形纱也是从复丝生产的。可是它们具有另外一种无弹性的纱线结构。其强力一伸长性能类似于短纤纱。图1给出假捻丝(上方),环锭纺棉纱(下方)和不同类型的空气变形纱(中间)。     

Peirce平纹机织物结构模型的计算精确度

为提出一种可估计任意机织物结构理论模型精度的思路,利用Peirce织物结构理论计算平纹织物纱线的几何形态。用Keyence数码显微镜非破坏性地实际测量织物的关键点位置,并利用保形3次B样条曲线模拟织物结构。采用离散Fréchet距离进行判别理论计算的纱线构形曲线和实测模拟的纱线构形曲线的相似性程度。计算两条曲线上对应波峰点、波谷点及相邻波峰点与波谷点的离散Fréchet距离差的绝对值,得到一个可认为曲线相似时的阈值 ,并与织物厚度相比较,提出纱线中心线形状相似度的概念。阈值 越小,则相似度越高,织物结构模型计算的精确度越高。通过MatLab应用程序,对两种平纹组织三维重建织物结构模型的相似性进行了分析并计算出样品1和样品2经、纬纱的相似度值分别为90%,86%,82%,94%。     

基于Matlab的机织物结构相三维仿真

为真实、快速、形象地显示织物,基于Peirce及其衍生模型采用正余弦函数模拟了纱线屈曲状态;利用圆形和椭圆形分别描述纱线截面形态,避免了纱线弯曲处出现尖角或交叉;加入织物多类控制参数,实现了不同纱线直径、经纬密、结构相、纱线线密度的快速变换控制。基于坐标变换原理,建立了以空间曲面描述织物三维形态的模型;采用Matlab语言进行编程,基于所建数学模型进行三维结构形态模拟;加入颜色插值、添加光源等,更好地进行了仿真效果呈现。     

纯毛弹性绉织物的设计与开发

对纯毛高弹绉织物所采用的纱线捻度、经纬纱支、经纬密度及捻向配置进行了分析与试验，通过改变经纬纱捻向配置和交织规律来控制相邻纱线的退捻力矩，并以适当的后处理使织物产生不同效果的收缩，实现了织物的起绉，并赋予织物优良的伸缩性。对试织样品的弹性伸长率及回复率进行了测试，确定了起绉与弹性效果的最佳工艺。     

织物结构的多项式数学模型与三维模拟

在Peirce模型的基础上,利用多项式曲线拟合的方法模拟纱线的屈曲形态,以纱线弯曲的曲率、经纬纱线的半径、几何密度、屈曲波高来计算纱线屈曲轨迹上的每个点,再通过经纬纱线的排列来展示织物的结构图.在VC 6.0开发环境下,按照多项式数学模型,利用OpenGL图形技术实现了平纹和斜纹织物结构的三维模拟.模拟时,能对图形进行移动、旋转、缩放等图形定位操作;能改变一个或几个结构参数,展现经、纬纱在织物中的屈曲交织形态,并瞬时显示改变后的三维图形;通过改变法线向量的求法,改变织物结构模拟的光照效果.     

基于Radon变换的纱线捻回角的提取与测量研究

为了从织物表面提取或测量纱线捻回角,提出一种无损、原位的利用织物图像测量方法。该法基于Radon变换的方法和特点,可对织物中的纱线表层纤维图像进行多角度Radon变换,从而得到纤维取向的投影积分值的矩阵,依据峰值的角度位置坐标对应着纤维主体条纹的取向,准确分析出纱线的捻向,定量表示织物中纱线的捻回角度数。对比了实测3种织物的纤维取向角与人工测量的结果,以证实用该法表示织物小样品或不宜拆纱的织物纱线加捻特征的可行性、有效性及应用潜力。     

捻向配置对尺寸稳定性的影响

利用16．2tex的S捻和Z捻棉纱线,通过改变7种平纹织物中经纱和纬纱的配置及纱线S捻和Z捻的配置,研究了捻向和捻度松弛对尺寸稳定性的影响。结果表明经纱Z捻、纬纱S捻配合时,织物的收缩率比其他捻向纱线配合时要小。     

用变截面纱线模型模拟平纹织物的研究

为了逼真模拟平纹织物,采用变化尺寸大小的锯齿形椭圆截面的纱线模型,结合B样条曲面造型技术,利用Peirce机织物模型构造平纹织物的几何立体结构.根据VC程序运行结果来看,该纱线模型结合捻度结构用于模拟平纹织物的效果逼真.     

Calculated accuracy of Peirce's plain woven fabric model for geometric structure of plain woven fabrics

为提出一种可估计任意机织物结构理论模型精度的思路,利用Peirce织物结构理论计算平纹织物纱线的几何形态.用Keyence数码显微镜非破坏性地实际测量织物的关键点位置,并利用保形3次B样条曲线模拟织物结构.采用离散Fréchet距离判别理论计算的纱线构形曲线和实测模拟的纱线构形曲线的相似性程度.计算2条曲线上对应波峰点、波谷点及相邻波峰点与波谷点的离散Fréchet距离差的绝对值,得到一个可认为曲线相似时的阈值ε,并与织物厚度相比较,提出纱线中心线形状相似度的概念.阈值ε越小,则相似度越高,织物结构模型计算的精确度越高.通过MatLab应用程序,对2种平纹组织三维重建织物结构模型的相似性进行分析并计算出样品1和样品2经、纬纱的相似度值分别为90％、86％、82％、94％.     

机织物图像的高精度纠偏及效果验证

为解决织物图像采集过程中出现的倾斜现象,从织物本身的纹理特征出发,根据织物图像中纱线的间隙方向与纱线一致性的原理,提出一种新的织物图像偏斜纠正方法,对纱线的间隙进行倾斜纠正,实现了整幅织物图像的有效纠偏。并利用织物图像行投影亮度离散度与纠偏角度之间关系及织物纬纱密度测量的结果,对纠偏的效果进行了验证。实验结果表明,0.05°的纠偏精度可以达到理想的效果,可为后续织物密度的自动识别及织物组织的识别奠定基础。     

纱线的外观模拟及系统实现

通过对纱线外观统计特性的分析,建立未加捻单纱和加捻股纱不同的光学模型,使用HLS颜色空间得出其不同的亮度矩阵,结合输入的纱线参数来模拟单色股线和多色股线,绘制简单、快速,效果比较逼真,并用VC 编程语言来实现,为模拟具有真实质感的织物外观奠定了基础.     

机织物外观的计算机三维模拟

基于织物结构的Peirce模型,针对机织物的组织结构分析了纱线的交织规律及影响织物外观的因素,采用三角函数曲线和直线表示纱线的屈曲形态,最终完成对机织物外观的三维模拟。