纺织学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (09): 45-53.doi: 10.13475/j.fzxb.20191100909

• 纺织工程 • 上一篇    下一篇

色纺机织物组织结构对其呈色特性的影响

刘沐黎1, 袁理1,2, 杨亚莉1, 刘军平3(), 龚雪1, 鄢煜尘4   

  1. 1.武汉纺织大学 电子与电气工程学院, 湖北 武汉 430200
    2.武汉纺织大学 湖北省纺织新材料与先进加工技术省部共建国家重点实验室培育基地, 湖北 武汉 430200
    3.武汉纺织大学 数学与计算机学院, 湖北 武汉 430200
    4.武汉大学 电子信息学院, 湖北 武汉 430072
  • 收稿日期:2019-11-02 修回日期:2020-06-01 出版日期:2020-09-15 发布日期:2020-09-25
  • 通讯作者: 刘军平
  • 作者简介:刘沐黎(1996—),女,硕士生。主要研究方向为图像处理与模式识别。
  • 基金资助:
    湖北省自然科学基金项目(2014CFB754);湖北省教育厅科学技术研究计划青年人才项目(Q20141607);中国纺织工业联合会科技项目(2018035);中国纺织工业联合会科技项目(2014072)

Influence of fabric weaves on characteristics of colored patterns in color-woven fabrics

LIU Muli1, YUAN Li1,2, YANG Yali1, LIU Junping3(), GONG Xue1, YAN Yuchen4   

  1. 1. School of Electronic and Electrical Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan, Hubei 430200, China
    2. State Key Laboratory for Hubei New Textile Materials and Advanced Processing Technology, Wuhan Textile University, Wuhan, Hubei 430200, China
    3. School of Mathematics and Computer Science, Wuhan Textile University, Wuhan, Hubei 430200, China
    4. School of Electrical Information, Wuhan University, Wuhan, Hubei 430072, China
  • Received:2019-11-02 Revised:2020-06-01 Online:2020-09-15 Published:2020-09-25
  • Contact: LIU Junping

RichHTML

4

PDF (PC)

120

摘要：

针对色纺加工中机织物组织结构参数变化而导致的色纺纱线选配调整难题,提出了一种结合均匀三元结构描述子的图像混合特征提取算法,对色纺机织物组织结构与呈色一般规律展开研究。以聚类分析理论为基础,构建了基于特征类内距离的呈色特性分析模型,并用于色纺纱线与其机织物呈色特性与颜色传递的表征。结果表明:建立的图像特征提取算法与呈色特性分析模型具有理想的色度学指标表征与判别能力;对于具有不同质量配比与捻系数的色纺纱而言,不同的织造过程均会降低其呈色的差异性与层次感;同时,相较于平纹与缎纹,斜纹对织物呈色差异性弱化的能力最强。

关键词: 色纺机织物, 呈色特性, 组织结构, 三元结构描述子, 差异性判别准则

Abstract:

In view of difficulties in selecting yarns caused by changes in fabric structure parameters in color weaving process, a feature extraction algorithm for hybrid images was proposed based on the use of a uniform-model three structure descriptor. According to the cluster analysis theory, a coloration characteristics analytical model based on ″intra class distance″ was established, and it used for color transfer and characteristics description between colored spun yarns and its fabrics. The results show that the image feature extraction algorithm and the coloration characteristics analysis model have good colorimetry index representation and discrimination ability, for the colored spun yarns with different mass ratios and twisting coefficients, different weaving processes would reduce the color difference and stereoscopy. In addition, compared with the plain weave and satin weaves, twill weaves have the strongest ability to weaken the color difference of the fabric.

Key words: colored woven fabric, coloration characteristics, fabric structure, three structure descriptor, difference criterion

中图分类号: 

  • TS101.9

图1

三元结构描述子示例图"

图2

均匀模式示例图"

表1

色纺机织物织造工艺参数表"

组织
结构		 编号
规则		 密度/(根·(10 cm)-1) 筘号
上机纬密 下机经密 下机纬密
平纹 SSxxA 230 380 226 92
斜纹 SSxxD 300 460 300 110
缎纹 SSxxF 330 488 334 92

表2

色纺机织物样本参数表"

样本编号 捻系数 染色纤维质量配比/%
白色 红色 绿色
SS41A 330 30.00 35.00 35.00
SS43A 370 30.00 35.00 35.00
SS51A 330 30.00 34.75 35.25
SS53A 370 30.00 34.75 35.25
SS61A 330 30.00 34.50 35.50
SS63A 370 30.00 34.50 35.50
SS71A 330 30.00 34.00 36.00
SS73A 370 30.00 34.00 36.00
SS81A 330 30.00 33.00 37.00
SS83A 370 30.00 33.00 37.00
SS41D 330 30.00 35.00 35.00
SS43D 370 30.00 35.00 35.00
SS51D 330 30.00 34.75 35.25
SS53D 370 30.00 34.75 35.25
SS61D 330 30.00 34.50 35.50
SS63D 370 30.00 34.50 35.50
SS71D 330 30.00 34.00 36.00
SS73D 370 30.00 34.00 36.00
SS81D 330 30.00 33.00 37.00
SS83D 370 30.00 33.00 37.00
SS41F 330 30.00 35.00 35.00
SS43F 370 30.00 35.00 35.00
SS51F 330 30.00 34.75 35.25
SS53F 370 30.00 34.75 35.25
SS61F 330 30.00 34.50 35.50
SS63F 370 30.00 34.50 35.50
SS71F 330 30.00 34.00 36.00
SS73F 370 30.00 34.00 36.00
SS81F 330 30.00 33.00 37.00
SS83F 370 30.00 33.00 37.00

图3

部分色纺机织物实验样本"

图4

部分色纱样本"

表3

样本纹理特征值对比实验结果"

样本编号 比对样本编号 TDiv LDiv
SS43 SS53 0.017 1 0.034 5
SS43 SS63 0.205 5 0.634 5
SS43 SS73 0.534 6 0.866 4
SS43 SS83 0.685 3 0.860 2
SS53 SS63 0.217 7 0.645 3
SS53 SS73 0.364 2 0.876 9
SS53 SS83 0.545 8 0.702 8
SS63 SS73 0.156 7 0.267 6
SS63 SS83 0.738 5 0.790 8
SS73 SS83 0.183 8 0.268 3
SS43A SS53A 0.211 3 0.041 0
SS43A SS63A 0.080 1 0.108 7
SS43A SS73A 0.126 3 0.154 8
SS43A SS83A 0.105 7 0.100 4
SS53A SS63A 0.748 7 0.839 6
SS53A SS73A 0.795 5 0.888 0
SS53A SS83A 0.700 6 0.813 9
SS63A SS73A 0.064 3 0.071 2
SS63A SS83A 0.099 9 0.062 7
SS73A SS83A 0.124 3 0.100 0
SS43D SS53D 0.168 1 0.944 4
SS43D SS63D 0.062 3 0.062 8
SS43D SS73D 0.036 3 0.036 3
SS43D SS83D 0.039 1 0.051 9
SS53D SS63D 0.875 1 0.967 8
SS53D SS73D 0.824 0 0.943 9
SS53D SS83D 0.852 0 0.964 7
SS63D SS73D 0.065 8 0.065 3
SS63D SS83D 0.048 8 0.044 6
SS73D SS83D 0.051 0 0.064 7
SS43F SS53F 0.063 8 0.159 0
SS43F SS63F 0.090 2 0.219 7
SS43F SS73F 0.173 6 0.473 6
SS43F SS83F 0.269 0 0.305 8
SS53F SS63F 0.081 5 0.237 5
SS53F SS73F 0.176 8 0.405 3
SS53F SS83F 0.233 7 0.189 9
SS63F SS73F 0.235 2 0.255 2
SS63F SS83F 0.271 0 0.276 7
SS73F SS83F 0.247 6 0.481 7

表4

样本相关程度对比实验结果"

样本编号 TPear LPear
SS43 0.934 0 0.733 7
SS53 0.901 4 0.466 2
SS63 0.959 2 0.515 1
SS73 0.498 7 0.297 0
SS83 0.903 1 0.789 1
SS43A 0.455 1 0.374 5
SS53A 0.435 7 0.322 2
SS63A 0.592 4 0.554 1
SS73A 0.191 8 0.106 7
SS83A 0.292 9 0.268 1
SS43D 0.685 7 0.596 6
SS53D 0.455 7 0.315 0
SS63D 0.543 2 0.541 1
SS73D 0.200 6 0.189 5
SS83D 0.291 2 0.281 7
SS43F 0.992 4 0.469 6
SS53F 0.945 0 0.036 0
SS63F 0.760 1 0.685 9
SS73F 0.757 9 0.482 7
SS83F 0.326 9 0.075 8

图5

SS43号样本对比实验结果"

表5

色纺纱和平纹织物样本测试结果"

样本编号 样本类内距离 SDiv 正负值
SS41 0.510 0 0.364 9 -
SS41A 0.145 1
SS51 0.357 9 0.107 5 -
SS51A 0.250 4
SS61 0.380 0 0.071 6 -
SS61A 0.308 4
SS71 0.509 8 0.112 4 -
SS71A 0.397 4
SS81 0.309 2 0.084 0 -
SS81A 0.225 2
SS43 0.591 2 0.293 0 -
SS43A 0.298 2
SS53 0.289 9 0.017 4 -
SS53A 0.272 5
SS63 0.493 4 0.223 6 -
SS63A 0.269 8
SS73 0.538 1 0.220 4 -
SS73A 0.317 7
SS83 0.418 5 0.149 8 -
SS83A 0.268 7

表6

色纺纱和斜纹织物样本测试结果"

样本编号 样本类内距离 SDiv 正负值
SS41 0.510 0 0.365 7 -
SS41D 0.144 3
SS51 0.357 9 0.158 8 -
SS51D 0.199 1
SS61 0.380 0 0.115 4 -
SS61D 0.264 6
SS71 0.509 8 0.143 6 -
SS71D 0.366 2
SS81 0.309 2 0.172 3 -
SS81D 0.136 9
SS43 0.591 2 0.047 5 +
SS43D 0.638 7
SS53 0.289 9 0.227 3 +
SS53D 0.517 2
SS63 0.493 4 0.284 5 -
SS63D 0.208 9
SS73 0.538 1 0.276 3 -
SS73D 0.261 8
SS83 0.418 5 0.146 0 -
SS83D 0.272 5

表7

色纺纱和缎纹织物样本测试结果"

样本编号 样本类内距离 SDiv 正负值
SS41 0.510 0 0.204 7 -
SS41F 0.305 3
SS51 0.357 9 0.098 9 +
SS51F 0.456 8
SS61 0.380 0 0.043 9 -
SS61F 0.336 1
SS71 0.509 8 0.1120 -
SS71F 0.397 8
SS81 0.309 2 0.0707 -
SS81F 0.238 5
SS43 0.591 2 0.3340 -
SS43F 0.257 2
SS53 0.289 9 0.0814 +
SS53F 0.371 3
SS63 0.493 4 0.1469 -
SS63F 0.346 5
SS73 0.538 1 0.1907 -
SS73F 0.347 4
SS83 0.418 5 0.0060 +
SS83F 0.424 5

图6

色纺纱和平纹织物样本测试结果"

表8

平纹织物和斜纹织物样本测试结果"

样本编号 样本类内距离 SDiv 正负值
SS41A 0.145 1 0.000 8 -
SS41D 0.144 3
SS51A 0.250 4 0.051 3 -
SS51D 0.199 1
SS61A 0.308 4 0.043 8 -
SS61D 0.264 6
SS71A 0.397 4 0.031 2 -
SS71D 0.366 2
SS81A 0.225 2 0.088 3 -
SS81D 0.136 9
SS43A 0.298 2 0.340 5 +
SS43D 0.638 7
SS53A 0.272 5 0.244 7 +
SS53D 0.517 2
SS63A 0.269 8 0.060 9 -
SS63D 0.208 9
SS73A 0.317 7 0.055 9 -
SS73D 0.261 8
SS83A 0.268 7 0.003 8 +
SS83D 0.272 5

表9

平纹织物和缎纹织物样本测试结果"

样本编号 样本类内距离 SDiv 正负值
SS41A 0.145 1 0.160 2 +
SS41F 0.305 3
SS51A 0.250 4 0.206 4 +
SS51F 0.456 8
SS61A 0.308 4 0.027 7 +
SS61F 0.336 1
SS71A 0.397 4 0.000 4 +
SS71F 0.397 8
SS81A 0.225 2 0.013 3 +
SS81F 0.238 5
SS43A 0.298 2 0.041 0 -
SS43F 0.257 2
SS53A 0.272 5 0.098 8 +
SS53F 0.371 3
SS63A 0.269 8 0.076 7 +
SS63F 0.346 5
SS73A 0.317 7 0.029 7 +
SS73F 0.347 4
SS83A 0.268 7 0.155 8 +
SS83F 0.424 5

表10

斜纹织物和缎纹织物样本测试结果"

样本编号 样本类内距离 SDiv 正负值
SS41D 0.144 3 0.161 0 +
SS41F 0.305 3
SS51D 0.199 1 0.257 7 +
SS51F 0.456 8
SS61D 0.264 6 0.071 5 +
SS61F 0.336 1
SS71D 0.366 2 0.031 6 +
SS71F 0.397 8
SS81D 0.136 9 0.101 6 +
SS81F 0.238 5
SS43D 0.638 7 0.381 5 -
SS43F 0.257 2
SS53D 0.517 2 0.145 9 -
SS53F 0.371 3
SS63D 0.208 9 0.137 6 +
SS63F 0.346 5
SS73D 0.261 8 0.085 6 +
SS73F 0.347 4
SS83D 0.272 5 0.152 0 +
SS83F 0.424 5

图7

色纺机织物染色纤维异常聚集与组织结构受损"

图8

部分平纹和斜纹织物样本测试结果"

图9

部分平纹和缎纹织物样本测试结果"

[1] 沈利利, 李忠健, 潘如如, 等. 色纺纱线中纤维混色比例的图像检测[J]. 纺织学报, 2016,37(3):138-143.
SHEN Lili, LI Zhongjian, PAN Ruru, et al. Image detection of fiber color mixing ratio in colored spinning yarns[J]. Journal of Textile Research, 2016,37(3):138-143.
[2] 马崇启, 王玉娟, 刘建勇, 等. 不同纺纱流程下色纺纱色差对比[J]. 纺织学报, 2017,38(1):29-34.
MA Chongqi, WANG Yujuan, LIU Jianyong, et al. Comparison of chromatic aberration in different spinning processes[J]. Journal of Textile Research, 2017,38(1):29-34.
[3] 李启正, 朱炜婧, 金肖克, 等. 原液着色涤纶交织混色织物的颜色预测模型[J]. 纺织学报, 2017,38(7):56-62,68.
LI Qizheng, ZHU Weijing, JIN Xiaoke, et al. Model for predicting color mixing of dope-dyed polyester interwoven fabrics[J]. Journal of Textile Research, 2017,38(7):56-62,68.
[4] 陈美玉. 纺液着色涤纶长丝性能及颜色变化规律的研究[D]. 西安:西安工程大学, 2004:1-20.
CHEN Meiyu. Technological properties and color variation rule on spun-dyed PET filament yarn [D]. Xi'an: Xi'an Polytechnic University, 2004:1-20.
[5] 施楣梧, 孙润军. 加捻程度对着色涤纶纱线颜色变化规律的影响[J]. 西安工程科技学院学报, 2004(2):105-108.
SHI Meiwu, SUN Runjun. Effect of twisting degree on color change of colored polyester yarn[J]. Journal of Xi'an University of Engineering Science and Technology, 2004(2):105-108.
[6] 袁理, 代乔民, 付顺林, 等. 基于原色纤维混配色织物的呈色特性与影响因素分析[J]. 纺织学报, 2018,39(10):38-43.
YUAN Li, DAI Qiaomin, FU Shunlin, et al. Analysis of color rendering characteristics and influencing factors of primary color fiber mixed color fabrics[J]. Journal of Textile Research, 2018,39(10):38-43.
doi: 10.1177/004051756903900107
[7] 陈子晗. 织物结构设计与织物色彩关系的研究与应用[D]. 上海:东华大学, 2015:10-38.
CHEN Zihan. Research and application of the relationship between fabric structure and fabric color[D]. Shanghai: Donghua University, 2015:10-38.
[8] 周秋宝, 陈君莉, 沈一峰. 蚕丝织物组织结构对其表观颜色深度的影响[J]. 实验室研究与探索, 2010,29(6):40-44.
ZHOU Qiubao, CHEN Junli, SHEN Yifeng. The influence of the organizational structure on the apparent color depth of silk fabric[J]. Research and Exploration in Laboratory, 2010,29(6):40-44.
[9] 刘沐黎, 袁理, 杨亚莉, 等. 基于混合色彩空间独立特征的色纺面料颜色表征模型[J]. 纺织学报, 2019,40(9):62-69.
LIU Muli, YUAN Li, YANG Yali, et al. Color representation model for pre-colored fiber blends based on independent component features from mixed color space[J]. Journal of Textile Research, 2019,40(9):62-69.
[10] HOUSSEM Lahiani, MAHMOUD Neji. Hand gesture recognition method based on HOG-LBP features for mobile devices[J]. Procedia Computer Science, 2018 (126):254-263.
[11] LIU Jin, CHEN Yue, SUN Shengnan. A novel local texture feature extraction method called multi-direction local binary pattern[J]. Multimedia Tools and Applications, 2019 (78):18735-18750.
[12] YANG Peng, YANG Guoweo. Statistical model and local binary pattern based texture feature extraction in dual-tree complex wavelet transform domain[J]. Multidim Syst Sign Process, 2018(29):851-865.
[13] PRITHAJ Banerjee, AYAN Kumar Bhunia. Local neighborhood intensity pattern-a new texture feature descriptor for image retrieval[J]. Expert Systems With Applications, 2018 (113):100-115.
[14] 李莉, 冯林, 吴俊, 等. 一种三结构描述子的图像检索方法[J]. 西安交通大学学报, 2017,51(6):86-91.
LI Li, FENG Lin, WU Jun, et al. Image retrieval method based on Three-Structure descriptor[J]. Journal of Xi'an Jiaotong University, 2017,51(6):86-91.
[15] 丁莹, 钱锋, 范静涛, 等. 基于不同颜色空间的运动目标检测算法分析[J]. 长春理工大学学报(自然科学版), 2012,35(4):1-4.
DING Ying, QIAN Feng, FAN Jingtao, et al. Analysis of moving object detection algorithms based on different color spaces[J]. Journal of Changchun University of Science and Technology (Natural Science Edition), 2012,35(4):1-4.
[16] 袁理, 代乔民, 付顺林, 等. 结合全局与局部多样性特征的色纺纱色度学指标测试与评价[J]. 纺织学报, 2018,39(2):157-164.
YUAN Li, DAI Qiaomin, FU Shunlin, et al. Global and local diversity features-fused colorimetry index testing and evaluation of colored spun yarns[J]. Journal of Textile Research, 2018,39(2):157-164.
[17] 张欢, 安国成, 张凤军, 等. 多颜色空间融合的人体检测算法研究[J]. 中国图象图形学报, 2011,16(10):1944-1950.
doi: 10.11834/jig.20111023
ZHANG Huan, AN Guocheng, ZHANG Fengjun, et al. Research on human color detection algorithm based on multi-color space fusion[J]. Journal of Image and Graphics, 2011,16(10):1944-1950.
doi: 10.11834/jig.20111023
[18] 汤慧. 多颜色空间融合的颜色特征提取方法及应用[D]. 长沙:中南大学, 2011:6-19.
TANG Hui. Method and application of color feature extraction based on multi-color space fusion[D]. Changsha:Central South University, 2011:6-19.
[19] 宋铁成, 罗林, 张刚, 等. 基于金字塔分解和扇形局部均值二值模式的鲁棒纹理分类方法[J]. 电子与信息学报, 2018,40(6):1301-1308.
SONG Tiecheng, LUO Lin, ZHANG Gang, et al. Robust texture classification method based on pyramid decomposition and sectored local mean binary pattern[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2018,40(6):1301-1308.
[20] 王民, 王静, 张立材, 等. 基于混合色彩空间的分块颜色特征提取算法[J]. 激光与光电子学进展, 2018,55(1):258-264.
WANG Min, WANG Jing, ZHANG Licai, et al. Block color feature extraction algorithm based on mixed color space[J]. Advances in Laser and Optoelectronics, 2018,55(1):258-264.
[21] 潘如如, 李忠健, 唐佩君, 等. 应用纱线序列图像的色纺机织物仿真[J]. 棉纺织技术, 2019,47(1):16-20.
PAN Ruru, LI Zhongjian, TANG Peijun, et al. Application of yarn sequence image for the simulation of colored spun woven fabric[J]. Cotton Textile Technology, 2019,47(1):16-20.
[1] 吴莹, 占竹, 汪军. 基于通用字典的局部机织物纹理稳定表征[J]. 纺织学报, 2019, 40(11): 45-49.
[2] 杨海贞, 房宽峻, 刘秀明, 蔡玉青, 安芳芳, 韩双. 棉织物组织结构对墨滴铺展及颜色性能的影响[J]. 纺织学报, 2019, 40(07): 78-84.
[3] 杨海贞, 房宽峻, 刘秀明, 蔡玉青, 安芳芳, 韩双. 喷墨印花预处理对织物组织结构的影响[J]. 纺织学报, 2019, 40(05): 84-90.
[4] 袁理 代乔民 付顺林 郑力文 鄢煜尘. 基于原色纤维混配色织物的呈色特性与影响因素分析[J]. 纺织学报, 2018, 39(10): 38-43.
[5] 李敏 赵影 张丽平 张奕 付少海. 涤纶针织物数码印花清晰度的影响因素[J]. 纺织学报, 2018, 39(05): 62-66.
[6] 杨书会 王瑞. 纯棉织物折皱回复角与其组织结构参数的关系[J]. 纺织学报, 2017, 38(04): 46-49.
[7] 罗璇 蒋高明 丛洪莲. 横编毛衫原料消耗预测模型[J]. 纺织学报, 2017, 38(02): 159-164.
[8] 胡瑜 缪旭红 马丕波. 组织结构对涤纶经编织物卷边性的影响[J]. 纺织学报, 2017, 38(01): 52-0.
[9] 常玉萍 马丕波 钟文鑫 缪旭红 蒋高明. 基于经编网眼结构的负泊松比织物设计[J]. 纺织学报, 2016, 37(2): 44-49.
[10] 罗璇 蒋高明 丛洪莲. 采用局部编织技术的毛衫特殊结构工艺与设计[J]. 纺织学报, 2016, 37(2): 55-60.
[11] 蔡欣 李佩. 宋代绞经花纱织造工艺及其数学建模[J]. 纺织学报, 2016, 37(11): 42-47.
[12] 史春丽 缪旭红. 仿棉涤纶长丝经编织物的沸水收缩率及其影响因素[J]. 纺织学报, 2014, 35(5): 34-0.
[13] 张红霞 俞涤美 范丽霞 张声诚 陈小方 祝成炎. 织物组织对双层结构提花窗帘织物遮光性的影响[J]. 纺织学报, 2014, 35(11): 52-0.
[14] 黄葆荷 王金春 杨斌. 织造对不同结构光纤织物侧发光性能的影响[J]. 纺织学报, 2013, 34(7): 40-44.
[15] 荆妙蕾 李金. 基于灰聚类方法的磁性纤维混纺织物湿舒适性评估[J]. 纺织学报, 2013, 34(5): 35-40.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
京ICP备14006648号　 京公网安备11010502044800号
版权所有 © 2021 《纺织学报》编辑部
地址： 北京市朝阳区延静里中街3号主楼6层《纺织学报》杂志社　邮政编码：100025　
电话：010-65017711,65917740　传真：010-65016539　Email:fangzhixuebao@vip.126.com
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发