基于图像处理的织物耐洗涤色牢度等级评定

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在纺织品进出口检验中,纺织品的染色质量优劣很大程度上决定了其耐洗涤性能。在现行国际和国家标准中,织物耐洗涤色牢度评价仍然是采用专家目测参照样照评价。但是目测评定属于主观评判,其结果的有效性和一致性很大程度上取决于观测者本身。为了实现客观评定经多次洗涤后织物色牢度等级,文中共提出4种图像分析方法分别用于评价织物变色色牢度等级和沾色色牢度等级。并且,对基于机器视觉的评定织物耐洗涤色牢度的可行性进行了探讨。在方法一中,首先利用扫描仪对AATCC评价变色用灰色样卡和评价沾色用灰色样卡进行扫描,并计算灰卡各等级的灰度值,然后对变色和沾色灰卡各等级与其对应灰度值的关系进行分析,通过曲线拟合得到变色等级-灰度值方程与沾色等级-灰度值方程。最后,计算洗涤后试样的灰度均值,将其代入相应的方程得到色牢度等级。相比于目测法,基于色牢度方程的等级评价方法更为简便、客观。在方法二中,采用权重法分析变色试样色牢度等级,首先将试样变色区域的灰度值由小到大划分为9个色阶,并由变色样卡计算得到相应的9个色阶权重,然后将试样加权后的灰度值代入变色等级-灰度值方程以计算试样对应的变色等级。在第三种方法中,为消除沾色不匀试样中纹理信息对沾色等级评级准确性的影响,文中提出基于傅里叶变法的沾色等级评定方法。该方法主要对沾色不匀试样进行傅里叶滤波以滤除织物纹理从而得到了无纹理信息干扰的试样图像。通过对傅里叶滤波后的试样图像进行分析以确定最佳的灰度值计算方法,并将计算的灰度值代入变色等级-灰度值方程得到试样沾色等级。在方法四中,为获得没有背景纹理信息干扰的试样图像,文中同时选择利用小波变换对沾色试样图像进行4级小波分解,提取分解后的低频子带系数并对其进行重构,重构图像较为完整的保留了试样的颜色信息。最后,将其灰度值并代入沾色等级-灰度值方程计算试样沾色等级。为验证2种变色等级评价方法的可靠性,文中以18个变色试样的评定结果与目测等级进行对比。实验结果发现,权重法的到的等级中有16个数据与目测法完全一致。因存在不匀试样,方程法仅有7个数据与目测数据一致。在验证3种评定沾色等级的方法的可靠性时,48组实验结果表明方程法对沾色不匀试样的评级准确性较低,傅里叶变换法对不匀试样评定等级比方程法更接近目测法等级,而小波变换法等级中有41个数据与目测法等级一致,并且该方法对试样均匀性不做要求,因而具有较为广泛的适用性。
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