一种基于机器视觉的纺织品色牢度智能评估方法

技术领域

本发明涉及一种纺织品检测技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的纺织品色牢度智能评估方法。

背景技术

机器视觉是一种利用计算机和图像处理技术来模拟和实现人类视觉的技术。它通过采集、处理和分析图像或视频数据，以模拟人类的视觉能力，从而实现对物体、场景和图像的理解和识别。

所谓染色牢度(简称色牢度)，是指染色织物在使用或加工过程中，经受外部因素(挤压、摩擦、水洗、雨淋、曝晒、光照、海水浸渍、唾液浸渍、水渍、汗渍等等)作用下的退色程度，是织物的一项重要指标。因织物在加工和使用过程中所受的条件差别很大，要求各不相同。

利用机器视觉去进行纺织品色牢度评估时，利用计算机视觉和图像处理技术来对纺织品色牢度进行评估的方法。它通过对纺织品的图像进行分析和处理，来判断其色牢度等级。机器视觉评估纺织品色牢度的优势在于其快速、自动化和非破坏性的特点。它可以大大提高评估效率，并减少了人工操作的误差。然而，需要注意的是，机器视觉评估方法仍然需要与传统的实验室测试相结合，以确保评估结果的准确性和可靠性。因此，选用检测能力较强的干湿摩擦色牢度检测法来进行纺织品色牢度的基础检测。

现有技术CN113804619A中公开了一种针对纺织品测试的干湿摩擦色牢度检测方法，该测试方法将两块放置品样本分别先后经过干湿处理后再用摩擦头摩擦，并用灰色样卡进行沾色评级，能够对纺织品样品进行色牢度检测，但在湿法摩擦度检测中，纺织品经过浸入温水后可能会产生形变，导致纺织品的经纬密度产生变化，使得纺织品色牢度在检测过程中发生偏差。

因此，有必要对现有技术中的纺织品色牢度检测方法进行改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的纺织品色牢度智能评估方法，旨在解决现有技术中在检测过程中使得纺织品色度偏差的缺陷。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于机器视觉的纺织品色牢度智能评估方法，包括以下步骤：

S1：在处理器中提前输入好色牢度等级对应颜色，并调整好图像录入设备的光照条件；

S2：裁剪两段同等大小的纺织品样品，记录好样品的经向宽度、纬向宽度以及经纬密度，并置于恒温箱中至少18h；

S3：将所述S2中的一块样品置于温水中浸泡并进行搅拌；

S4：将所述S3中经过搅拌后的样品与标准棉布进行摩擦，摩擦后的样品根据纤维织造顺序调整经纬密度，使得样品经纬密度与所述S2中的样品一致；

S5：将所述S4中得到的样品与标准棉布置于所述S1中的图像录入设备处进行色牢度对比；

S6：将所述S2中的另一块样品与标准棉布进行摩擦，摩擦后的样品根据纤维织造顺序调整经纬密度，使得样品经纬密度与所述S2中的样品一致；

S7：将所述S6中得到的样品与标准棉布置于所述S1中的图像录入设备处进行色牢度对比。

本发明一个较佳实施例中，所述S2中所述恒温箱内的温度为25±2℃，湿度为60±5％Rh。

本发明一个较佳实施例中，所述S2中的所述纺织品为低吸湿率纺织品。

本发明一个较佳实施例中，所述S2中的所述纺织品的经向宽度和纬向宽度一致。

本发明一个较佳实施例中，所述S4和S6中图像录入设备的工作方向与纺织品样品表面垂直。

本发明一个较佳实施例中，所述S4和所述S6中的样品与所述标准棉布摩擦方向均为水平方向。

本发明一个较佳实施例中，所述S4和所述S6中的样品均与所述标准棉布顺着纱线方向进行摩擦。

一种基于机器视觉的纺织品色牢度智能评估装置，包括：机架，以及分别设置在所述机架上的图像录入设备和夹紧结构；

夹紧结构包括：若干夹紧器，设置在每个所述夹紧器上的夹紧单元，以及设置在相邻所述夹紧器之间的若干拉伸机构；

每个所述夹紧单元包括：夹紧支架，设置在所述夹紧支架上的夹紧棒，以及设置在所述夹紧支架一侧的若干所述综丝；所述夹紧支架与所述夹紧器固定连接，若干所述综丝与所述夹紧器滑动连接，每个所述综丝均竖直设置，每个所述综丝上均设置有综眼，所述综眼用于丝线穿过；

每个所述拉伸机构包括：气缸，与所述气缸固定连接的支杆；所述气缸与所述夹紧器固定连接，所述支杆用于连接相邻所述夹紧器，若干所述支杆均平行设置且位于同一水平面。

本发明一个较佳实施例中，若干所述综丝均设置于相邻所述夹紧器相向一侧，相邻所述夹紧器上的若干所述综眼轴线平行且位于同一水平面上。

本发明一个较佳实施例中，所述夹紧棒与所述夹紧支架滑动连接，每个所述夹紧棒下端固定连接有夹紧块，所述夹紧块水平设置。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)本发明在对纺织品润湿后以及对纺织品进行检测前进行对纺织品的经纬密度调整，使得润湿后的纺织品密度与未润湿前的纺织品密度一致，相比于现有技术中的纺织品色牢度检测方法，能够保证纺织品的色度不会在测试过程中因经纬密度变化而发生偏差，提高了纺织品在色牢度检测中的准确性。

(2)本发明采用机器视觉的方式对纺织品进行色牢度检测，并对图像采样前进行光照条件调整，使得检测过程中图像采样均处于同等采样条件，相对于现有技术，能够保证纺织品色牢度检测过程中的快速检测，提高了纺织品色牢度的效率以及准确性。

(3)本发明在对纺织品样品进行摩擦检测色牢度时，摩擦方向与纺织品表面平行且摩擦方向与纱线排列方向一致，相对于现有技术，能够使得纺织品色牢度摩擦过程更为均匀，且对纺织品经纬密度的影响减小，增强纺织品色牢度检测效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明的优选实施例的工艺流程图；

图2是本发明的优选实施例的夹紧结构立体图；

图3是本发明的优选实施例的夹紧单元侧视图；

图中：100、夹紧器；200、夹紧单元；210、夹紧支架；220、夹紧棒；221、夹紧块；230、综丝；240、棕眼；300、拉伸机构；310、气缸；320、支杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

如图1所示，一种基于机器视觉的纺织品色牢度智能评估方法，包括以下步骤：

S1：在处理器中提前输入好色牢度等级对应颜色，并调整好图像录入设备的光照条件；

S2：裁剪两段同等大小的纺织品样品，记录好样品的经向宽度、纬向宽度以及经纬密度，并置于恒温箱中至少18h；

S3：将S2中的一块样品置于温水中浸泡并进行搅拌；

S4：将S3中经过搅拌后的样品与标准棉布进行摩擦，摩擦后的样品根据纤维织造顺序调整经纬密度，使得样品经纬密度与S2中的样品一致；

S5：将S4中得到的样品与标准棉布置于S1中的图像录入设备处进行色牢度对比；

S6：将S2中的另一块样品与标准棉布进行摩擦，摩擦后的样品根据纤维织造顺序调整经纬密度，使得样品经纬密度与S2中的样品一致；

S7：将S6中得到的样品与标准棉布置于S1中的图像录入设备处进行色牢度对比。

对纺织品润湿后，在S4和S6中对纺织品进行检测前进行对纺织品的经纬密度调整，使得润湿后的纺织品密度与未润湿前的纺织品密度一致，能够保证纺织品的色度不会在测试过程中因经纬密度变化而发生偏差，提高了纺织品在色牢度检测中的准确性。

S2中恒温箱内的温度为25±2℃，湿度为60±5％Rh。恒温箱的温度和湿度保持一致，使得纺织品样本在恒温箱中能够保证表面颜料稳定附着，在后续摩擦测试中才能保证实验的准确性。

S2中的纺织品为低吸湿率纺织品。如果纺织品吸湿率过高，在纺织品浸润过程中会使得纱线密度增大，并使得纺织品孔隙率减小，整体上呈现为纺织品面料密度增大，而影响测试中色牢度的评判。

S2中的纺织品的经向宽度和纬向宽度一致。选用经向宽度和纬向宽度一致的纺织品能够使得在摩擦测试中保证纱线不会因摩擦而导致偏移过多，能够有效维持纺织品经纬密度。

如图2和图3所示，一种基于机器视觉的纺织品色牢度智能评估装置，包括：机架，以及分别设置在所述机架上的图像录入设备和夹紧结构。

夹紧结构包括：若干夹紧器100，设置在每个所述夹紧器100上的夹紧单元200，以及设置在相邻所述夹紧器100之间的若干拉伸机构300。

每个夹紧单元200包括：夹紧支架210，设置在夹紧支架210上的夹紧棒220，以及设置在夹紧支架210一侧的若干综丝230；夹紧支架210与夹紧器固定连接，若干综丝230与夹紧器滑动连接，每个综丝230均竖直设置，每个综丝230上均设置有综眼240，综眼240用于丝线穿过。

每个拉伸机构300包括：气缸310，与气缸310固定连接的支杆320；气缸310与夹紧器固定连接，支杆320用于连接相邻夹紧器100，若干支杆320均平行设置且位于同一水平面。气缸310用于对相邻夹紧器100进行拉伸，在丝线被夹紧后，气缸310的拉伸带动丝线拉直。

若干综丝230均设置于相邻夹紧器相向一侧，相邻夹紧器上的若干综眼240轴线平行且位于同一水平面上。综眼240位于同一水平面能够保证纺织品面料各丝线均位于同一水平面，使得在调整过程中能够有效对各丝线进行拉伸以及保证面料结构。

夹紧棒220与夹紧支架210滑动连接，每个夹紧棒220下端固定连接有夹紧块221，夹紧块221水平设置。夹紧块221的作用为对丝线进行挤压夹紧，放置时，丝线均位于夹紧块221下方，最后使得夹紧块221与夹紧器100中间的若干丝线被夹紧。

实施例二

S4和S6中图像录入设备的工作方向与纺织品样品表面垂直。检测过程中最直观，受到纺织品面料经纬密度改变的影响最小，且在进行重复试验更换样品时，能够避免冗杂对准程序，一定程度上加快了更换样品的速度，提高了整个实验的效率。

采用机器视觉的方式对纺织品进行色牢度检测，并对图像采样前进行光照条件调整，使得检测过程中图像采样均处于同等采样条件，能够保证纺织品色牢度检测过程中的快速检测，提高了纺织品色牢度的效率以及准确性。

S4和S6中的样品与标准棉布摩擦方向均为水平方向。与之相关的摩擦方式为垂直方向摩擦，而垂直方向挤压的摩擦力度较小，相比于水平摩擦，对纺织品表面颜料的摩擦程度不足，而水平摩擦更为接近现实生活中人与衣物摩擦的方式。

S4和S6中的样品均与标准棉布顺着纱线方向进行摩擦。在顺着纱线方向进行摩擦时，纱线的摆动幅度减弱，摩擦力主要作用的对象是对纱线表面颜料，而当与纱线方向成一定角度时，摩擦力会使得纱线进行摆动，摩擦力对纱线做无用功，在纱线摩擦中提高了动力的消耗，纺织品面料的颜料收到的摩擦力度也会减小。

摩擦方向与纺织品表面平行且摩擦方向与纱线排列方向一致，相对于现有技术，能够使得纺织品色牢度摩擦过程更为均匀，且对纺织品经纬密度的影响减小，增强纺织品色牢度检测效果。

在对纺织品样本进行经纬密度调整过程中，先通过S1中记录得到的经纬密度进行调整，使得相邻夹紧器100上的若干综丝230排列密度与记录得到的经纬密度一致。

在调整好若干综丝230密度与纺织品经纱密度一致后，将纺织品若干经纱各自穿入若干综丝230上的综眼240中，并使用夹紧棒220向下运动，在夹紧块221逐渐下降过程中将若干经纱挤压与夹紧块221下方，最后将经纱压紧在夹紧块221与夹紧器100之间。

当相邻夹紧器100上的经纱都被挤压完毕后，启动气缸310，并使支杆320伸展。在支杆320伸展过程中，经纱被拉伸，并逐渐以预先设置的经纱密度排列，在保证经纱不被拉伸断裂的前提下，最终使得经纱密度被调整至S1中的状态。

在调整好若干综丝230密度与纺织品纬纱密度一致后，将纺织品若干纬纱各自穿入若干综丝230上的综眼240中，并使用夹紧棒220向下运动，在夹紧块221逐渐下降过程中将若干纬纱挤压与夹紧块221下方，最后将纬纱压紧在夹紧块221与夹紧器100之间。

当相邻夹紧器100上的纬纱都被挤压完毕后，启动气缸310，并使支杆320伸展。在支杆320伸展过程中，纬纱被拉伸，并逐渐以预先设置的纬纱密度排列，在保证纬纱不被拉伸断裂的前提下，最终使得纬纱密度被调整至S1中的状态。

在经纬密度均调节完后，对两块纺织品面料依次进行色牢度检测。同时进行干湿两种色牢度检测的原因是，分别模拟了不同环境下的纺织品。润湿过后的纺织品样品相当于人体出汗过后的衣物，干燥的纺织品样品相当于人体在干爽状态下身上的衣物，对多种纺织品所处情况下检测能够检测纺织品色牢度的适应性，使得纺织品色牢度能够得到更为全面的检测。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。