纺织学报 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (06): 106-113.doi: 10.13475/j.fzxb.20200700708

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基于光谱成像技术的织物光泽模糊综合评价

张建新(), 黄钢, 胡旭东   

  1. 浙江理工大学 机械与自动控制学院, 浙江 杭州 310018
  • 收稿日期:2020-07-03 修回日期:2021-03-03 出版日期:2021-06-15 发布日期:2021-06-28
  • 作者简介:张建新(1972—),男,教授,硕士。主要研究方向为纺织测试仪器。E-mail: zjx@zstu.edu.cn。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金-浙江省“两化融合”联合基金重点项目(U1609205)

Fuzzy comprehensive evaluation of fabric gloss based on spectral imaging technology

ZHANG Jianxin(), HUANG Gang, HU Xudong   

  1. Faculty of Mechanical Engineering & Automation, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
  • Received:2020-07-03 Revised:2021-03-03 Published:2021-06-15 Online:2021-06-28

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54

摘要：

为客观评价织物光泽,以更好地指导纺织厂的视觉设计,提出了一种基于光谱成像技术的织物光泽性能客观评价方法。首先通过光谱成像系统采集织物图像的多波段光谱反射率信息,选择可见光波段内的光谱信息进行色度转换得到色度空间L、a、b值。在方向差异理论的基础上,构建4个评价特征来描述织物光泽不同方面的属性,建立模糊综合评价模型来评价织物光泽,并分析不同的权值确定方法的评价结果,最后通过主客观层次进行验证。实验结果表明,该方法与主观评价结果以及FZ/T 01097—2006《织物光泽测试方法》具有良好的一致性,可有效应用于织物光泽性能的评价。

关键词: 织物光泽, 光谱成像系统, 反射率信息, 权值确定方法, 模糊综合评价模型

Abstract:

In order to explore objective evaluation of fabric gloss performance to guide visual design in textile mills, an objective evaluation method of fabric gloss performance based on spectral imaging technology was proposed. The spectral imaging system was used to collect the multi-band spectral reflectance information of the fabric image, and the spectral information in the visible light band for chromaticity conversion was selected to obtain the chromaticity space L, a, and b values. Based on the direction difference theory, four evaluation characteristics were constructed to describe the properties of different aspects of fabric gloss, a fuzzy comprehensive evaluation model was established to evaluate fabric gloss, and the evaluation results obtained from using multi-weight determination methods were analyzed. Through subjective and objective verifications, the experimental results show that the method has good consistency with the subjective evaluation results and FZ/T 01097—2006 "Fabric Gloss Test Method," indicating that the new method is feasible and can be effectively applied to evaluate fabric gloss performance.

Key words: fabric gloss, spectral imaging system, reflectance information, multi-weight determination method, fuzzy comprehensive evaluation model

中图分类号: 

  • TS101.8

表1

织物光泽主观评价等级"

光泽等级/级 描述
1.0 暗哑的,暗淡无光
1.5 无光泽的,颇暗淡
2.0 缺乏光泽的,较为暗淡
2.5 低光泽的,稍暗淡
3.0 扩散的,既不暗淡也不柔和
3.5 有光泽的,光泽稍柔和
4.0 光亮的,光泽较柔和
4.5 高光泽的,光泽颇柔和
5.0 闪亮的,视感明亮

图1

光谱成像系统 1—卤素光源;2—光源控制器;3—高光谱相机模块;4—步进电动机载物台;5—台式计算机。"

图2

光谱数据采集及校正流程图"

表2

织物试样参数"

试样
编号 		试样
成分 		组织 密度/
(根·(10 cm)-1) 		颜色 纱线线密度/
tex
经向 纬向 经纱 纬纱
1 320 220 黄色 11.7 11.7
2 320 260 紫红 11.7 11.7
3 260 220 墨绿 11.7 11.7
4 纯棉 平纹 360 220 深蓝 9.7 9.7
5 320 240 米黄 9.7 9.7
6 180 130 咖啡 7.3 7.3
7 400 220 浅青 7.3 7.3
8 360 240 淡蓝 11.7 11.7

表3

Subjective evaluation experimental data of luster级"

试样编号 评价人员1 评价人员2 评价人员3
1 3.2 3.0 3.2
2 1.5 1.3 1.0
3 1.5 1.3 1.8
4 1.0 1.2 1.0
5 3.8 4.2 3.7
6 1.8 1.7 2.2
7 4.0 4.2 3.7
8 4.5 4.5 4.2

表4

评价特征数据"

试样编号 Lq Ld Lu Cu
1 76.0 4.73 7.5×10-3 8.6×10-3
2 30.5 4.93 4.7×10-3 5.9×10-3
3 44.1 4.47 6.1×10-3 5.2×10-3
4 31.5 2.88 4.4×10-3 5.6×10-3
5 82.9 5.81 8.5×10-3 6.5×10-3
6 52.0 4.47 5.9×10-3 5.0×10-4
7 74.7 6.18 9.4×10-3 6.6×10-3
8 76.5 7.39 9.2×10-3 6.2×10-3

表5

不同权值方法确定的权值"

权值确定方法 w1 w2 w3 w4
COV 0.34 0.24 0.26 0.14
APH 0.26 0.26 0.27 0.21
EEM 0.40 0.30 0.20 0.10
EWM 0.28 0.16 0.25 0.31

表6

织物光泽评价结果"

试样编号 COV APH EEM EMW
1 3.51 3.40 3.22 4.12
2 0.42 0.52 0.41 0.53
3 0.94 0.81 0.93 0.84
4 0.81 0.73 0.74 0.68
5 4.14 3.69 4.02 3.84
6 1.29 1.10 1.24 1.22
7 4.33 4.12 4.13 4.04
8 4.77 4.53 4.81 4.23

表7

Contrast gloss experiment results级"

试样编号 对比度光泽等级
1 1.90
2 0.45
3 0.80
4 0.61
5 2.41
6 0.90
7 2.13
8 2.39

图3

模糊评价与主观评价结果比较"

图4

模糊评价与对比度实验结果比较"

表8

织物试样参数"

试样
编号 		试样
成分 		组织 密度/
(根·(10 cm)-1) 		颜色 纱线线密度/
tex
经向 纬向 经纱 纬纱
1 纯棉 平纹 320 220 黄色 11.7 11.7
2 纯棉 平纹 320 260 紫红 11.7 11.7
3 纯棉 平纹 360 220 深蓝 9.7 9.7
4 纯棉 平纹 180 130 咖啡 7.3 7.3
5 纯棉 斜纹 400 314 绿色 19.4 19.4
6 纯棉 斜纹 344 334 米黄 29.2 29.2
7 纯棉 斜纹 456 302 蓝色 14.6 14.6
8 纯棉 斜纹 448 328 灰色 13.0 13.0
9 纯棉 缎纹 440 280 天青 12.6 12.6
10 纯棉 缎纹 384 288 咖绿 12.5 12.5
11 纯棉 缎纹 440 304 白色 13.3 8.3
12 纯棉 缎纹 378 246 紫色 27.8 27.8

表9

Predictive analysis table级"

试样编号 x y y' yc y'c
1 3.51 1.90 1.87 3.13 3.38
2 0.42 0.45 0.48 1.26 1.12
3 0.81 0.61 0.64 1.13 1.40
4 1.29 0.90 0.87 1.90 1.77
5 2.81 1.58 1.56 2.66 2.87
6 4.13 2.12 2.15 3.96 3.84
7 1.47 0.98 0.96 1.80 1.89
8 2.09 1.20 1.24 2.26 2.35
9 3.04 1.60 1.66 2.86 3.04
10 1.71 1.10 1.06 2.26 2.06
11 4.63 2.50 2.38 4.13 4.20
12 1.22 0.87 0.84 1.76 1.70
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