本發(fā)明屬布面質(zhì)量評價
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，特別是涉及一種通過基于紗線截面周長條干均勻度的仿真布面質(zhì)量評價布面質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
：在紡織貿(mào)易中，考核織物質(zhì)量的各項指標(biāo)中，最重要的是布面外觀質(zhì)量，它也決定織物價格的最重要因素。布面質(zhì)量中，織物疵點是評判織物外觀質(zhì)量的重要指標(biāo)?？椢锎命c從形成成因上來劃分可以簡單分為由紗線質(zhì)量所引起的織物疵點(簡稱紗疵)，由織造過程不良所引起的織物疵點(簡稱織疵)，以及由染色和后整理過程所產(chǎn)生的疵點(簡稱色疵)。這其中，由紗線上的粗節(jié)、細(xì)節(jié)、結(jié)頭和條干不勻等造成織物上的織物外觀質(zhì)量不良(織物紗疵)對織物質(zhì)量影響程度較大，經(jīng)濟(jì)損失也較為嚴(yán)重。但織物紗疵的預(yù)測與評判目前仍以用紗線上機(jī)織造織物小樣的方法為主，該對打樣設(shè)備、操作人員等要求較高，且過程效率低下，在瞬息萬變的市場環(huán)境中，傳統(tǒng)通過紗線打樣進(jìn)行織造織物小樣而預(yù)測織物質(zhì)量的方法遠(yuǎn)不能滿足紗線貿(mào)易環(huán)節(jié)的需求。進(jìn)一步來講，企業(yè)的趨利性引導(dǎo)企業(yè)基于壓縮成本的考慮，在滿足成品外觀質(zhì)量的前提下，對不同品級的紗線通過優(yōu)化織造方案來“因材施用”，改變織物組織結(jié)構(gòu)或織造參數(shù)等優(yōu)化最終制成品的外觀效果。這就需要紗線到織物的精準(zhǔn)高效預(yù)測以及客觀定量評價。布面質(zhì)量評價與紗線質(zhì)量評價還需要具有一貫性，需要考慮紗線到織物的織造過程中紗線的形變關(guān)系。實際上，在織造過程中，橢圓形的紗線截面會受力拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)和壓扁而變形，顯然在這一過程中紗線截面面積變化較大，但可近似認(rèn)為此過程中紗線截面周長變化較小。從而，基于紗線截面周長的紗線條干均勻度測量方法是布面質(zhì)量評價與紗線質(zhì)量一致性評價間的橋梁。而實現(xiàn)紗線截面周長快速測量不得不將不規(guī)則形狀的紗線截面進(jìn)行合理地近似處理。很長一段時間以來，基于模型和計算的需要，自然狀態(tài)下的紗線以及織物中的紗線其紗線模型均假定紗線截面為圓形。而織物中的紗線截面模型相關(guān)學(xué)者陸續(xù)提出了橢圓形、跑道形、透鏡形等。事實上，自然狀態(tài)下的環(huán)錠紡紗線、轉(zhuǎn)杯紡紗線等大多數(shù)紗線結(jié)構(gòu)不是特別緊密的紗線可近似于橢圓形，織物中的紗線截面形狀雖因織物結(jié)構(gòu)不同有差異，對大多數(shù)織物組織而言近似為橢圓形是較為合理的。因此，為兼顧準(zhǔn)確性和快速性需求，本發(fā)明所涉及的自然狀態(tài)的紗線截面和織物當(dāng)中的紗線截面均近似為橢圓形。為此，在紗線截面模型為橢圓形和紗線截面周長快速測量基礎(chǔ)上，著眼于紗線質(zhì)量與布面質(zhì)量的一致性評價，本發(fā)明提出一種基于紗線截面周長條干均勻度的仿真布面質(zhì)量評價方法及織造方案優(yōu)選方法。該方法可實現(xiàn)由紗線到仿真布面外觀質(zhì)量的預(yù)測及評價，可為生產(chǎn)實際優(yōu)選織造方案提供參考。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提出的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，是一種通過基于紗線截面周長條干均勻度的仿真布面質(zhì)量評價布面質(zhì)量的方法。本發(fā)明提出的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，步驟如下：(1)紗線截面周長，紗線的截面為基于橢圓模型的紗線截面；長軸為a，短軸為b：(i)測量兩個相互垂直方向的紗線直徑d′和d″；(ii)至少旋轉(zhuǎn)一周，測量紗線的最大直徑dmax和最小直徑dmin；計算向心率f＝b/a＝dmin/dmax；式中：a表示橢圓長軸長度，b表示橢圓短軸長度；(iii)計算紗線截面面積Si；Si=12(S′+S′′)=π(d′2+d′′2)8;]]>其中，S′為以d′為紗線直徑的等效圓面積，S″為以d″為紗線直徑的等效圓面積；(iv)獲取與布面所用相同紗線的紗線圖像，取長度Lyp作為經(jīng)紗圖像，取Lyt作為緯紗圖像，確定測量步長step，確定iyp和iyt為經(jīng)紗和緯紗的測量點數(shù)量，iyt＝Lyt/step，iyp＝Lyp/step；計算紗線截面周長Lij，i表示經(jīng)紗或緯紗，i＝1為經(jīng)紗，i＝2為緯紗，j為當(dāng)前測量點序號，0≤j≤max(iyt，iyp)：Li=4a∫0π21-e2sin(t)2dt=4a∫0π21-(1-f2)sin(t)2dt=4Sifπ∫0π21-(1-f2)sin(t)2dt=4(d′2+d′′2)8f∫0π21-(1-f2)sin(t)2dt;]]>式中：a表示橢圓長軸長度，e表示橢圓離心率，t表示弧度積分變量，f表示向心率，Si表示紗線截面面積，d′和d″表示兩個相互垂直方向的紗線直徑；(2)按布面織造組織仿真：提取擬評價的布面信息，包括：經(jīng)緯密、經(jīng)織縮率、緯織縮率和布面面積Sf；得知經(jīng)紗根數(shù)np和緯紗根數(shù)nt，以及單根經(jīng)紗長度Lp和單根緯紗長度Lt，滿足Lyp＝np×Lp和Lyt＝nt×Lt；按照所提取信息用VisualC++進(jìn)行仿真，滿足條件：經(jīng)紗圖像按總長度Lyp分切np段并依次排列，緯紗圖像按總長度Lyt分切nt段并依次排列；得到依據(jù)真實紗線圖像的布面仿真圖像；(3)將所述布面仿真圖像劃分子窗口，劃分后的子窗口大小Sc至少包含1個組織循環(huán)，且小于所述布面仿真圖像的一半；劃分的子窗口數(shù)量n＝Sf/Sc；(4)統(tǒng)計子窗口中對應(yīng)經(jīng)紗和緯紗根數(shù)ncp和nct，其中ncp＝np/n，nct＝nt/n；(5)子窗口中，單根經(jīng)紗上測量點數(shù)量為icp＝Lp/(step×n)，單根緯紗上測量點數(shù)量為ict＝Lt/(step×n)，統(tǒng)計每個子窗口中經(jīng)紗截面周長累加和Pp和緯紗截面周長累加和Pt，以及經(jīng)緯紗截面周長累加和Pj，(6)計算布面條干均勻度FPCV：FPCV=1P‾1nΣj=1n(Pj-P‾)2×100%;]]>其中所得FPCV即反映了布面質(zhì)量。如上所述的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，測量步長step介于1mm-8mm之間，測量點數(shù)量iyt與iyp至少都為5000。如上所述的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，布面織造組織為基本的三元組織。如上所述的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，子窗口大小Sc至少包含1個組織循環(huán)，優(yōu)選10-30個組織循環(huán)。如上所述的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，根據(jù)布面條干均勻度FPCV，調(diào)整經(jīng)緯密、經(jīng)織縮率或緯織縮率就能調(diào)整布面質(zhì)量。FPCV指標(biāo)是評判織造方案優(yōu)劣的主要依據(jù)，同時所對應(yīng)的仿真織物圖像肉眼評判品級指標(biāo)(參照標(biāo)準(zhǔn)GBT17759-2009)的結(jié)果符合產(chǎn)品品級要求時，保存方案及并進(jìn)行織造。否則，調(diào)整織物組織結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)，直到FPCV指標(biāo)及仿真織物品級符合設(shè)定要求。本發(fā)明的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，是一種基于實際紗線圖像數(shù)據(jù)的客觀評價方法，具有主觀評價和客觀評價兼顧的特點。相較于單純通過仿真織物圖像主觀評判織物外觀質(zhì)量的方法，該方法提出的客觀評價指標(biāo)則克服了主觀評價的易受到人為主觀因素干擾，穩(wěn)定性差等缺點。又相較于模擬紗線的仿真方法，本發(fā)明用實際紗線圖像仿真得到的結(jié)果的逼真度較高。通過不斷調(diào)整和優(yōu)選織造方案，該方法又可為生產(chǎn)實際生產(chǎn)織造提供參考。有益效果：1.該方法相對于目前仍廣泛使用上機(jī)織造織物小樣等方法，具有成本低、速度快、效率高、受主觀因素干擾較小等優(yōu)點。2.該方法可為生產(chǎn)實際生產(chǎn)織造提供參考，在織物外觀質(zhì)量滿足要求的前提下，使紗線物盡其用，降低生產(chǎn)成本。3.該方法充分考慮了自然狀態(tài)下的紗線與織物當(dāng)中的紗線中的關(guān)系，所提出的布面質(zhì)量評價指標(biāo)與紗線質(zhì)量評價指標(biāo)具有較好的一致性。4.該方法相較于通過模擬圖像主觀評判織物外觀質(zhì)量的方法，本方法主客觀兼顧，客觀評價指標(biāo)克服了主觀評價的易受到人為主觀因素干擾，穩(wěn)定性差等缺點。主觀評價參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，對實際紗線圖像所模擬的織物品級進(jìn)行評估，最大限度避免客觀評價指標(biāo)異常所帶來的損失。具體實施方式下面結(jié)合具體實施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本發(fā)明提出的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，步驟如下：(1)紗線截面周長，紗線的截面為基于橢圓模型的紗線截面；長軸為a，短軸為b：(i)測量兩個相互垂直方向的紗線直徑d′和d″；(ii)至少旋轉(zhuǎn)一周，測量紗線的最大直徑dmax和最小直徑dmin；計算向心率f＝b/a＝dmin/dmax；式中：a表示橢圓長軸長度，b表示橢圓短軸長度；(iii)計算紗線截面面積Si；Si=12(S′+S′′)=π(d′2+d′′2)8;]]>其中，S′為以d′為紗線直徑的等效圓面積，S″為以d″為紗線直徑的等效圓面積；(iv)獲取與布面所用相同紗線的紗線圖像，取長度Lyp作為經(jīng)紗圖像，取Lyt作為緯紗圖像，確定測量步長step，確定iyp和iyt為經(jīng)紗和緯紗的測量點數(shù)量，iyt＝Lyt/step，iyp＝Lyp/step；計算紗線截面周長Lij，i表示經(jīng)紗或緯紗，i＝1為經(jīng)紗，i＝2為緯紗，j為當(dāng)前測量點序號，0≤j≤max(iyt，iyp)：Li=4a∫0π21-e2sin(t)2dt=4a∫0π21-(1-f2)sin(t)2dt=4Sifπ∫0π21-(1-f2)sin(t)2dt=4(d′2+d′′2)8f∫0π21-(1-f2)sin(t)2dt;]]>式中：a表示橢圓長軸長度，e表示橢圓離心率，t表示弧度積分變量，f表示向心率，Si表示紗線截面面積，d′和d″表示兩個相互垂直方向的紗線直徑；(2)按布面織造組織仿真：提取擬評價的布面信息，包括：經(jīng)緯密、經(jīng)織縮率、緯織縮率和布面面積Sf；得知經(jīng)紗根數(shù)np和緯紗根數(shù)nt，以及單根經(jīng)紗長度Lp和單根緯紗長度Lt，滿足Lyp＝np×Lp和Lyt＝nt×Lt；按照所提取信息用VisualC++進(jìn)行仿真，滿足條件：經(jīng)紗圖像按總長度Lyp分切np段并依次排列，緯紗圖像按總長度Lyt分切nt段并依次排列；得到依據(jù)真實紗線圖像的布面仿真圖像；(3)將布面仿真圖像劃分子窗口，劃分后的子窗口大小Sc至少包含1個組織循環(huán)，且小于布面仿真圖像的一半；劃分的子窗口數(shù)量n＝Sf/Sc；(4)統(tǒng)計子窗口中對應(yīng)經(jīng)紗和緯紗根數(shù)ncp和nct，其中ncp＝np/n，nct＝nt/n；(5)子窗口中，單根經(jīng)紗上測量點數(shù)量為icp＝Lp/(step×n)，單根緯紗上測量點數(shù)量為ict＝Lt/(step×n)，統(tǒng)計每個子窗口中經(jīng)紗截面周長累加和Pp和緯紗截面周長累加和Pt，以及經(jīng)緯紗截面周長累加和Pj，(6)計算布面條干均勻度FPCV：FPCV=1P‾1nΣj=1n(Pj-P‾)2×100%;]]>其中所得FPCV即反映了布面質(zhì)量。如上所述的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，測量步長step介于1mm-8mm之間，測量點數(shù)量iyt與iyp至少都為5000。如上所述的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，布面織造組織為基本的三元組織。如上所述的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，子窗口大小Sc至少包含1個組織循環(huán)，優(yōu)選10-30個組織循環(huán)。如上所述的基于紗線截面周長條干均勻度的布面質(zhì)量評價方法，根據(jù)布面條干均勻度FPCV，調(diào)整經(jīng)緯密、經(jīng)織縮率或緯織縮率就能調(diào)整布面質(zhì)量。FPCV指標(biāo)是評判織造方案優(yōu)劣的主要依據(jù)，同時所對應(yīng)的仿真織物圖像肉眼評判品級指標(biāo)(參照標(biāo)準(zhǔn)GBT17759-2009)的結(jié)果符合產(chǎn)品品級要求時，保存方案及并進(jìn)行織造。否則，調(diào)整織物組織結(jié)構(gòu)類型及參數(shù)，直到FPCV指標(biāo)及仿真織物品級符合設(shè)定要求。實施例1擬評價的布面經(jīng)緯密均為10根/cm，經(jīng)織縮率為10％，緯織縮率為10％，大小為90×90cm。首先用基于紗線截面周長的紗線條干均勻度測試系統(tǒng)采集紗線圖像數(shù)據(jù)并測定紗線截面周長：確定待測紗線長度為200m，其中經(jīng)紗長度Lyp＝100m，緯紗長度Lyt為100m。采集時，將紗線運動速度控制在10m/min平穩(wěn)運行，采集時間20min；然后將經(jīng)緯紗紗線圖像按照平紋織物組織結(jié)構(gòu)仿真為織物，仿真過程中經(jīng)緯紗的經(jīng)緯密均為10根/cm，經(jīng)織縮率為10％，緯織縮率為10％，仿真后得到的織物大小為90×90cm。并將仿真的織物圖像進(jìn)行后子窗口劃分，劃分大小Sc為1cm*1cm，依次計算各子窗口中經(jīng)緯紗截面周長累加和Pj；最后根據(jù)各子窗口中經(jīng)緯紗截面周長累加和Pj計算基于紗線截面周長的布面條干均勻度FPCV，得出FPCV＝18％，該指標(biāo)與擬評價的布面具有較好一致性，外觀質(zhì)量尚可。如有需要，可進(jìn)一步調(diào)整仿真過程中的織物組織結(jié)構(gòu)、調(diào)整經(jīng)緯密、經(jīng)織縮率或緯織縮率等參數(shù)，即可調(diào)整所仿真的布面質(zhì)量，進(jìn)行布面質(zhì)量預(yù)測，所對應(yīng)的織造方案即為較優(yōu)方案。當(dāng)前第1頁1 2 3