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

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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

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4

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119

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"

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